[发明专利]一种数字混响生成器

说明书

技术领域

本发明涉及一种混响器件，尤其涉及在音频设备、计算机设备中用于音效处理的数字混响生成器。

背景技术

混响是一种自然界真实存在的声音。在声音传播过程中，声波遇到障碍会反射，各种声波之间的叠加混合构成了混响效应。混响及其时间的长短是音乐厅、剧院、礼堂等建筑物的重要声学特性。

在现代电子产品中，为了真实模拟自然环境下真实的混响效果，发明了多种结构、原理各有差异的混响器，例如弹簧混响器，DSP回声芯片，以模拟单线性音频处理。在这些产品中，弹簧混响器将信号(音频或者其他)转换成电荷信号，通过弹簧混响器进行物理震动，再将物理震动后的弹簧混响器所发出的电荷信号，转换成模拟信号或者数字信号，最后通过功放或者其他放声设备经过扬声器传输出来。这种混响方式受制于弹簧的长度和并联数量，无法进行微型化处理，其混响空间也较小。DSP混响芯片通过DSP(数字信号处理器)先将模拟信号转变为数字信号，再通过DSP内置的程序将数字信号进行逐步弱化的反复播放而得出。这样的方式实现了数字化，但混响的产生完全没有真实度，且DSP开发对研发技术基础能力要求较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种数字混响生成器，利用矩阵效应进行的物理空间多线性模拟，以多个回响音效集成芯片不同的电阻值确立声音被物质反射后的不同时间以及声音反馈的强弱，从而实现实际空间混响模拟。所公开的数字混响生成器充分利用了近年来广泛发展的回响音效集成芯片，产品易于实现微型化。

具体的说，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种数字混响生成器，包括分频器，分频器具有多个并联的分频输出，分频器的每个分频输出连接对应的回响音效集成芯片，外部电路的声音信号输入连接到回响音效集成芯片的第一低通滤波器后输出到运放后经第二低通滤波器连接到外部电路的声音信号输出，其中在输入到运放的线路上串联有可调电阻用于产生音频衰落反馈；回响音效集成芯片的频率调整针脚上串联有可调电阻用于产生音频信号延迟；回响音效集成芯片的电源针脚连接外部电源。

通过上述技术方案，单个回响音效集成芯片上所用的对应电阻在针脚连接线路上的设置确定了到该回响音效集成芯片的音频信号输出的时间延迟和反馈衰弱，多个回响音效集成芯片并联并行输出具有不同时间延迟和反馈衰弱的音频信号在最末级并联成一路输出，能够模拟不同方位声音反馈的时间和强弱，从而模拟真实的混响3D空间。

上述所称的多个回响音效集成芯片并联到分频器，本领域技术人员容易理解这些芯片的电源输入、模拟地、数字地都为并联。

优选的，所述数字混响生成器还包括外部电路的声音信号输入直接连接到运放，在输入到运放的线路上串联有可调电阻用于产生音频衰落反馈。为了简化线路结构，此线路连接到运放输入针脚的末端部分与上述中第一低通滤波器后输出到运放输入针脚的末端部分线路合并为一路，在该末端上设置可调电阻用于产生音频衰落反馈。

与已有DSP芯片类似的，本发明的数字混响生成器，在连接到回响音效集成芯片的电源针脚的线路上并联有退耦电容连接模拟地；回响音效集成芯片的模拟地针脚连接模拟地；回响音效集成芯片的数字地针脚连接数字地。上述数字地、模拟地用于降低信号干扰。

通常，所用的数字地、模拟地用0欧姆电阻连接实现。

为了有效消除电路网络之间的寄生耦合，在外部电路的声音信号输入连接到回响音效集成芯片的线路上并联有信号退耦电容，为声音信号输入退耦；在回响音效集成芯片连接到外部电路的声音信号输出的线路上并联有信号退耦电容，为声音信号输出退耦。

为了平缓电压突变，滤除高频噪声，滤除音频信号杂波，第一低通滤波器信号输入针脚和第一低通滤波器信号输出针脚由电容并联，第二低通滤波器信号输入针脚和第二低通滤波器信号输出针脚由电容并联，运放的信号输入针脚和运放的信号输出针脚由电容并联。

附图说明

图1为本发明的数字混响生成器中单个回响音效集成芯片与其外围音频电路的连接示意图；

图2为本发明的数字混响生成器整体连接线路示意图。

具体实施方式