对PCM线性码进行音量调节的算法,求指导,先谢了!

只看该作者 · 2008-12-31 17:30

我想在FPGA中对PCM的线性值进行音量调节,可是转换成线性值后就不知道该如何对其进行运算了,是乘还是除呢.

我想把音量值分30个等级,在FPGA中对PCM线性码进行调节,以实现语音信号的音量调节功能.

请老师们指导

3万 · 2008-12-31 19:15

响度 - 如何让声音响度最大

怎么样在不让音轨失真的情况下让声响感到更大些？或者有没什么效果来增强音量的？
成音（final mixes）声响最大化是个比较有争议的话题，不同的专业工程师在这个问题上有一定的分歧。假设你的成音已经峰值达到0dBFS，再增加响度就会有点危险，因为不可避免地会在某种程度上改变所录制的波形。这种任何特别的音频处理所导致的折衷，和音响增加相比，哪个重要，你要好好思量一下。
最好的策略是，把你的成音放在DAW中，和你所选择的感觉较牛X的商业成音放在一起，然后处理你的混音，直到和标准感觉一致为止。您的监听设备越好，你的判断力才能够越好。（如果用普通的监听，声响上可能会做得过度，因为你无法精确分辨出信号品质到底降低到何地步）。
那么该尝试一下哪些处理呢？“毒性最小的”增加音量的方法我想应该是让混音通过截止频率非常低的高通滤波器。如果所录的音轨上有直流（0Hz）信号的话，这可以偏移整体音频波形，使其中的削波出现地比原先更早；而高通滤波器可以去除掉。你还可以用高通滤波器来截去你不想要的低频隆声，这样就可以给整体音轨电平更大的余量。
我们还要用下均衡器，值得一提的是，人耳其实对高频与低频都不是特别敏感，但对中频非常敏感。人们一般都会把较为明亮的声音从心里认为是较为响亮的声音。如果你可以在参考的标准音轨和你自己的音轨之间检测出音调的不同，我推荐轻微调节均衡器和参考轨的声音更象一些。
或许你还想看一下诸如Logic的Match EQ和TC Works的Assimilator，或是独立的工具软件Harbal。这些都可以用来比较参考轨的频率内容和你自己音轨的频率内容，然后会给出建议的均衡曲线，以自动匹配两个音轨。只要确定建议的均衡曲线可能会“加点盐”，因为自动处理不可能十全十美。
精细的磁带、电子管或变压器失真处理也是增加主观响度有意思的一种方法，但实际并没有增加多少计量电平。如果这样的话，这里的软件选项就比较多了，比如Silverspike的免费软件Rubytube 或是内置入Cubase SX2的 Magneto插件。有些不错的硬件如内置入TC Electronic机架处理器的DRG，或是Drawmer的DC2476 Masterflow设备里的有趣的多段电子管处理。
压缩在声响上的增加绝对明显，特别是对于低比率（低于1.3：1）和低门阈（大致在-30dBFS与-50dBFS之间）设置来说。完全波段的呀在这个角色上音调更明显，但多短类型的压缩器则相对带来的假声更少。
对于摇滚与舞曲音乐风格，全波段的较高门阈及比率设置的压缩，经过压缩效果后响度够劲。如果你想试验一下的话，从2：1比率开始，1ms的起音时间，100ms的释音时间。然后再设置门阈电平，这样压缩器主要减少的是鼓击的增益，你会听到压缩器处理的效果，然后再调节比率及释音时间来调整力度。
如果你发现压缩器的效果，对底鼓的低频部分有所伤害的话，那么就增加压缩器的起音时间，让更多声音在压缩器削减前经过。另外还可以使用高通滤波器处理压缩器的旁链来减少低频增益衰减的因素。
限制器有时也用来增加响度，在正常情况下可以增加几个分贝而无何损失。现在的全波段和多段型号都有，但有一个旁侧效果这些都没有，就是这些效果感觉让音轨中的重击鼓声好象被吸到混音中一样。如果打击素材少的还行，这个可以作个折中，主要看限制器的释音时间如何设置，不过也要注意限制器处理的副效果（pumping）和低音失真。
如果上面几种方法都试了感觉还不行，那么就该放大一下参考音轨的波形，看一下它们是否有限幅（clipping）现象。尽管很多工程师不太赞成限幅现象，但实际上的情况是，商业发行里经常存在，这是个事实。所以，你需要考虑一下限幅的立场。限幅的坏处之一是，它是一种失真，本身并不音乐化。不过许多工程师认为某种程度的限幅在某种情况下也可以被巧妙掩盖，主要是为了获得考究的声响。
第一种主要的情形是，当声音本身就模糊失真时（fuzzy），比如失真的电吉他，那么限幅还是很容易混合的。最为典型的例子是The Darkness的《Growing On Me》，Chemical Brothers的《Block Rocking Beats》，以及Pink的《Feel Good Time》。
另外一种限幅的风格是那种鼓机非常重的音乐，比如摇滚和嘻哈，不过一般限幅的也只是鼓拍。除非你搞得很过分，一般的限幅处理人耳感觉就是鼓的音调有点变化而已，而不是失真的感觉，所以很多音乐人都乐于用这种方式来处理。举个例子，Dr Dre在2001的专辑中就在底鼓上有超过100个连续采样上频繁使用限幅，而这种限幅处理方式商业音乐风格绝不是完全拒绝。

响度 - 噪声的响度分析及评价

可听声对人产生的总的效果除了声压、声频率之外，还有声音持续时间、听音人的主观情况等，人的耳朵对高频声波敏感，对低频声波迟钝。为了把客观存在的物理量与人耳的感觉统一起来，引入一个综合的声音强度的量度——响度、响度级。
1. 纯音的等响曲线、响度及响度级

听阈和痛阈的数值都是定义在1000Hz纯音条件下的量，当声音的频率发生变化时，听阈和痛阈的数值也将随着变化。为使在任何频率条件下主客观量都能统一，就需要在各种频率条件下对人的听力进行试验，即选取1000Hz纯音作为基准音，其噪音听起来与基准纯音一样响，则噪声的响度级就等于这个纯音的声压级(分贝数)，试验得出的曲线称为等响曲线。经过大量实验测得纯音的等响度曲线如图等响曲线-听阈曲线所示。
响度级是一个相对量，有时需要用绝对值来表示，故引出响度单位宋的概念。响度级和响度间的对应关系如图方-宋关系
2. 宽带噪声的响度
对纯音可以通过测量它的声压级和频率，按等响曲线来确定它的响度级，然后根据方-宋关系确定它的响度。但是，绝大多数的噪声是宽带声音，评价它的响度比较复杂，或者计算求得，或者通过计权网络由仪器直接测定。就声级计而言，设立了A、B、C三种计权网络。
3. 等效连续声级与噪声评价标准
如果考虑噪声对人们的危害程度，则除了要注意噪声的强度和频率之外，还要注意作用的时间。反映这三者作用效果的噪声量度叫做等效连续声级。
近年来，为了减少噪声的危害，提出了保护听力、保障生活和工作环境安静的噪声允许标准。