采用耳机重放的KTV音效设计

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1、摘要摘要随着互联网技术与数字音乐技术的发展，音乐成为了互联网主流应用之一，线上KTV也逐渐流行起来。音效处理对KTV效果起着至关重要的作用，但各种KTV软件音效处理功能会受到移动设备软硬件资源的限制。为了使线上KTV少占用计算机或手机的软硬件资源，现在已有带KTV音效处理的麦克风，但受功耗和成本的限制，音效处理一般只有回声功能。另一方面线上KTV一般是个人娱乐，常用耳机来重放声音，因此会存在“头中定位”现象，目前市面上没有用于改善这个现象的音效处理功能产品。针对以上问题，本文设计了适应采用耳机重放的KTV音效算法并在DSP上实现，具体研究如下：一、混响音效设计。通过对KTV软件和常用混

2、响算法模型分析比较，利用梳状和全通设计了早期反射、后期混响及整体混响算法模型，并对后期混响模型进行了立体声输出和梳状延时长度的设计，两声道相关系数由1降低至0.006，幅频特性也更加平坦。对设计混响模型与算法和软件KTV进行了对比，结果表明，设计混响模型与算法比较回声密度最高，以Freeverb53.1%的复杂度达到了其179%的回声密度。与四款KTV软件比较，回声密度高于全民K歌和唱吧，混响时间仅次于好唱。二、改善混响算法声染色。对参量均衡器各类设计方式的三个主要参数（中心频率f0、增益G及品质因数Q）进行了精度分析。根据分析结果中心频率、增益精度一致，但是相对于模拟域的设计，数字域

3、设计法同等条件下Q值更稳定。并利用数字域间接法设计了一个十段均衡器，对混响处理的幅频最大峰值点进行声染色改善处理，提升幅频特性整体平坦度。三、环绕音效设计。对伴奏进行去相关处理，并对去相关方法进行相关系数和运算量的比较，利用选择的延时去相关法设计了新的上变换方式，实现四声道至五声道的转换。并依据简化的HRTF模型，完成了五声道至两声道的下变换设计。对以上设计算法在ADI的SHARCADSP-21489开发板上实现，算法部分的运算量为91.03%。与四款常用KTV软件进行对比，结果表明设计模型对各款KTV软件均有改善，幅频特性平坦度比四款KTV软件都平坦，混响时间仅次于好唱，回声密度高于

4、全民K歌和唱吧。依据模糊理论隶属度原理设计了听音实验与全民K歌进行音效对比，即根据每个指标在各等级的人数算出该指标在各等级所占比例，对各评价指标及整体音I广州大学硕士学位论文效进行五个等级隶属度的评判。实验结果表明，在声像头外化的评价指标中，全民K歌优良的隶属度为17%，而设计模型优良隶属度达到了92%。在整体音效中，设计模型优良隶属度为65.6%，全民K歌隶属度为57.8%。关键词：音效算法；耳机重放；KTV；DSPIIAbstractABSTRACTWiththedevelopmentofInternettechnologyanddigitalmusictechnology,mus

5、ichasbecomeoneofthemainapplicationsoftheInternet,andonlineKTVhasalsobecomepopular.SoundeffectsprocessingplaysavitalroleontheeffectofKTV,butthesoundprocessingfunctionfromallkindsofKTVsoftware'swillbelimitedbythehardwareandsoftwareresourcesofmobiledevices.TomaketheonlineKTVoccupylesshardwareandsof

6、twareresourcesofcomputerorcellphone,themicrophonewithKTVsoundeffectprocessinghasemerged,however,mostofsoundeffectprocessingonlypossesstheechofunctionduetothelimitfrompowerdissipationandcost.Ontheotherhand,astheentertainmentforindividuals,theonlineKTVisreplaybyusingheadphones,sotherewillbethephen

7、omenonof"Insidetheheadlocation".Atpresent,thereisnotheproductwithsoundeffectprocessingtoimprovethisphenomenon.Inviewoftheproblemsabove,thispaperdesignsaKTVsoundalgorithmadaptedtotheearphonereplayandimplementeditonDSP.Thedeta