CN100375149C - 一种混响发生电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混响发生电路，包括：一个叠加合成电路，以及多个反馈回路；其中，每一反馈回路均由一个延时电路和一个衰减电路串联形成；叠加合成电路的输出端与第一反馈回路中延时电路的输入端相连，第一反馈回路中衰减电路的输出端与所述叠加合成电路的输入端相连；同时第一反馈回路中延时电路的输出端与第二反馈回路的输入端相连，所述第二反馈回路中衰减电路的输出端与所述叠加合成电路的输入端相连；依次类推，所述叠加合成电路与多个反馈回路形成一个具有多阶处理过程的混响发生电路。本发明通过采用多个延时电路，形成一个具有多阶处理功能的混响发生电路，来达到更好的混音效果。
Description
技术领域
本发明涉及声音合成领域，特别涉及声音合成装置中用于产生反射混响效果的混响发生电路。
背景技术
Reverb(混响)音效是一种反射混响声音效果，它是模拟声音在如下过程后的效果：声音发出去后经过一截面被反射回来，反射回来的声音已经发生了衰减，然后该发生了衰减的声音再和当前的声音混合在一起时候。这样的音效使人听起来更有立体感，给人一种空旷的感觉。
现有技术中实现Reverb音效的方案，主要是采用延时叠加的原理，首先让进来的声音送到一延时电路，然后叠加混合上新进来的声音回放出去，那么这样就可以实现Reverb音效了。如附图1所示，叠加合成电路的输出端输出的声音信号被送到一个延时电路，通过延时处理后被传输到衰减电路，经过衰减电路处理后的声音信号在叠加合成电路和新进来的声音信号叠加求和，这样输出端就可得到带有Reverb效果的声音信号了。美国专利号为US4,955,057的专利详细的描述了类似的装置；中国专利申请号为200310016979.0的申请对上述延时叠加的方法进行了改进。
但是，上述方案中采用的都是单路延时，这种方法实现的延时混叠只有一次，而实际的混音是在空间内多个路径反射的叠加，因此该些方案往往不能达到很好的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种混响发生电路，其可实现对声音的多阶延时，以达到更好地模仿实际混音的效果。
本发明的又一目的在于提供一种混响发生电路，解决现有技术中存储器容量大以至于导致电路面积大，硬件成本高的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种混响发生电路，包括：一个叠加合成电路，以及多个反馈回路；其中，每一反馈回路均由一个延时电路和一个衰减电路串联形成；
所述叠加合成电路的输出端与第一反馈回路中延时电路的输入端相连，第一反馈回路中衰减电路的输出端与所述叠加合成电路的输入端相连，由所述叠加合成电路输出端输出的声音信号经所述延时电路和衰减电路处理后被反馈回叠加合成电路进行叠加；
同时第一反馈回路中延时电路的输出端与第二反馈回路中延时电路的输入端相连，所述第二反馈回路中衰减电路的输出端与所述叠加合成电路的输入端相连，经第一反馈回路中延时电路进行延时处理的声音信号会被第二反馈回路再次进行延时和衰减处理，并反馈回叠加合成电路进行叠加；
同样，第二反馈回路中延时电路的输出端与第三反馈回路中延时电路的输入端相连，所述第三反馈回路中衰减电路的输出端与所述叠加合成电路的输入端相连；
依次类推，所述叠加合成电路与多个反馈回路形成一个具有多阶处理过程的混响发生电路。
进一步地，所述每个延时电路都可以采用相同的模块来完成；
进一步地，所述衰减电路也可以被重用；
进一步地，在所述每一延时电路的输入端和输出端分别增加一个压缩电路和一个解压电路，来对延时电路需要进行延时处理的声音信号进行压缩和解压缩；
进一步地，所述压缩电路和解压电路为ADPCM压缩电路和ADPCM解压缩电路；
进一步地，所述压缩电路和解压电路也可以被重用。
由上述技术方案可见，本发明通过采用多个延时电路，形成一个具有多阶处理功能的混响发生电路，来达到更好的混音效果。
另外，采用压缩电路和解压缩电路，使得需要存储在延时电路中的声音数据大大减小，这样一来，不仅降低了设计中所需存储器的容量进而也减小了电路的面积，降低了硬件成本，同时，也可以有效的适应声音延长时间的增加。
同时，在在应用ADPCM压缩时，根据总体计算复杂度和时钟频率的情况，多个模块之间可以并行计算，或者共享，实现方式灵活。
附图说明
图1为现有技术中混响发生电路的结构简图；
图2为本发明所述混响发生电路实施例一的结构简图；
图3为本发明所述混响发生电路实施例二的结构简图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
如图2所示，为本发明所述混响发生电路的一个实施例，包括：一个叠加合成电路10，接收传来的声音信号IN，输出合成后的声音信号OUT；本实施例还包括3个反馈回路，其中，每一反馈回路均由一个延时电路和一个衰减电路串联形成；
所述叠加合成电路10的输出端与第一反馈回路中延时电路21的输入端相连，延时电路21接收所述叠加合成电路10输出的合成后的声音信号OUT1(OUT)，当声音信号经过所述延时电路21进行了预定时间的延时后，再从延时电路21输出数据到第一反馈回路中的衰减电路22，所述衰减电路22模拟声音传播过程中的衰减对声音信号进行处理，经处理后的声音信号IN1重新进入叠加合成电路10进行合成；
同时第一反馈回路中延时电路21的输出端与第二反馈回路中延时电路31的输入端相连，所述第二反馈回路中衰减电路32的输出端与所述叠加合成电路10的输入端相连，经第一反馈回路中延时电路21进行过延时处理的声音信号OUT2会被第二反馈回路再次进行延时和衰减处理，并反馈处理后的声音信号IN2给叠加合成电路10进行叠加合成；
同样，第二反馈回路中延时电路31的输出端与第三反馈回路中延时电路41的输入端相连，所述第三反馈回路中衰减电路42的输出端与所述叠加合成电路10的输入端相连；经第二反馈回路中延时电路31进行过延时处理的声音信号OUT3会被第三反馈回路再次进行延时和衰减处理，并反馈处理后的声音信号IN3给叠加合成电路10进行叠加合成；这样一来，经过三个反馈回路处理后的数据与原始声音信号在叠加合成电路10中进行叠加合成，这样在叠加合成电路10的输出端就可以听到带有Reverb效果的声音信号了。
显然，一个具有多阶处理过程和功能的混响发生电路如本发明所示。根据需要，可以设置反馈回路的数量，而且，其中每个延时电路都可以采用相同的模块来完成，所述不同反馈回路的衰减电路也可以被重用或共享，而不需要设置多个。
如图3所示，为本发明所述混响发生电路的另一个实施例。在该实施例中，在图2中实施例一的基础上，在三个反馈回路中每一延时电路的输入端和输出端分别增加了一个压缩电路和一个解压电路，以对延时电路需要进行延时处理的声音信号进行压缩和解压缩；如图，所述压缩电路23输入端连接叠加合成电路10的输出端，压缩电路23的输出端连接延时电路21的输入端；所述解压电路24的输入端连接延时电路21的输出端，解压电路24的输出端连接衰减电路22的输入端。同理，另两对压缩电路和解压电路(33、34，43、44)的连接方式不再獒述。
在本实施例中，我们以ADPCM压缩举例，ADPCM(Adaptive DifferentialPulse Code Modulation)，称为自适应差分脉冲编码，其是一种有损压缩，它丢掉了部分信息，但由于人耳对声音的不敏感性，适当的有损压缩对视听播放效果影响不大；ADPCM记录的量化值不是每个采样点的幅值，而是该点的幅值与前一个采样点幅值之差。
这样对16bitd的PCM进行压缩，每个采样点的量化位就不需要16bit，由此可减少信号的容量。当然，本发明所述混响发生电路采用其他的声音压缩方法和装置也是可以很好实现的。
叠加合成电路10的输入端接收到一个PCM(脉冲编码调制)格式的声音信号后，经其输出端输出，该声音信号在进入第一反馈回路中延时电路21之前，先经过所述ADPCM压缩电路23进行压缩，ADPCM压缩电路23首先把16位的PCM数据压缩为更少位的数据，如4位，然后把压缩后的数据送入延时电路21中存储起来，我们在此假定要实现1秒种的延时，并且我们输出的声音采样频率为48k/s，那么这个延时电路就需要存储48k个压缩后的声音数据，即24k字节，需要的存储单元也就为24k，同样的声音信号，如果在没有进行压缩前进行存储的话，则需要高达96k字节数据的存储空间；当数据经过延时电路21进行了预定时间的延时后，再从延时电路21输出压缩数据到ADPCM解压缩电路24，ADPCM解压缩电路24会把压缩数据解压缩还原为近似原始声音的数据，这些误差是在人的耳朵感觉不到的范围之内的，解压缩之后的数据就是真实的声音PCM数据了，它经过衰减电路22进行衰减处理后进入叠加合成电路10进行叠加合成；另外两个反馈回路的处理过程同理可得到。
进一步地，上述压缩电路和解压电路也可以被重用或共享，而不需要设置多个。
本发明所述装置可被用于诸多声音合成系统中，应当指出，以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和变化，这些改进和变化也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种混响发生电路，包括：一个叠加合成电路，以及多个反馈回路；其中，每一反馈回路均由一个压缩电路、一个延时电路、一个解压缩电路和一个衰减电路依次串联形成；
所述叠加合成电路的输出端与第一反馈回路中压缩电路的输入端相连，第一反馈回路中衰减电路的输出端与所述叠加合成电路的输入端相连，由所述叠加合成电路输出端输出的声音信号经所述压缩电路、延时电路、解压缩电路和衰减电路处理后被反馈回叠加合成电路进行叠加；
同时第一反馈回路中解压缩电路的输出端与第二反馈回路中压缩电路的输入端相连，所述第二反馈回路中衰减电路的输出端与所述叠加合成电路的输入端相连，经第一反馈回路中延时电路进行延时处理的声音信号会被第二反馈回路再次进行延时和衰减处理，并反馈回叠加合成电路进行叠加；
同样，第二反馈回路中解压缩电路的输出端与第三反馈回路中压缩电路的输入端相连，所述第三反馈回路中衰减电路的输出端与所述叠加合成电路的输入端相连；
依次类推，所述叠加合成电路与多个反馈回路形成一个具有多阶处理过程的混响发生电路，
所述压缩电路和解压电路为ADPCM压缩电路和ADPCM解压缩电路，
所述衰减电路可以被重用、所述压缩电路和解压电路可以被重用、所述每个延时电路都采用相同的模块来完成。
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