音頻處理算法提升揚聲器音質(zhì)
現(xiàn)代智能手機機身靈巧且功能強大,雖然手機尺寸隨機型而有所不同,但總體而言,一款業(yè)界一流的器件可將諸多特性封裝到一個大約110x60x15mm的封裝中。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/166205.htm如果將顯示屏和電路板考慮在內(nèi)的話,那么留給揚聲器的空間就不多了。現(xiàn)在,讓我們想象一下家庭影院中一個低音炮揚聲器所占的空間大小,也許大多數(shù)人會覺得這完全是兩碼事甚至不具備任何可比性。從某種程度上來講,的確可以這么理解。然而事實上,即便他們確實是兩種截然不同的應(yīng)用,但它們運行的內(nèi)容卻日趨相似。移動通信的高速技術(shù)(3G、3.5G、4G)及其支撐網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了手機音頻和視頻的下載功能和回放功能。手機用戶在希望更高帶寬的同時,也希望能有更好的音頻和視頻質(zhì)量享受。
問題是提升音頻質(zhì)量并非易事。手持設(shè)備生產(chǎn)廠商面臨著諸多限制,其中兩個主要因素就是手機外形尺寸的大小,以及音頻文件的壓縮程度。下面我們這兩方面做些討論。
外形尺寸
揚聲器通過前后移動隔膜將電能轉(zhuǎn)化為聲波。隔膜推動空氣,產(chǎn)生聲波,經(jīng)由我們的耳朵轉(zhuǎn)化為聲音。考慮到上面提到的尺寸限制,手機能夠供以移動的空間并不大,所以只能使用帶有很小隔膜的小型揚聲器,而只允許小范圍的移動。
在靜態(tài)集成電路里,由于揚聲器需要移動而顯得有些麻煩。而小揚聲器沒法產(chǎn)生很好的音頻效果,而當(dāng)中要數(shù)低音頻率所受影響最大了。從小型便攜式消費類電子產(chǎn)品中獲得高質(zhì)的音頻效果確實是個挑戰(zhàn),而要想應(yīng)對該挑戰(zhàn),只能依靠由工業(yè)、機電、電子學(xué)領(lǐng)域的設(shè)計師們組成的交叉功能團隊來實現(xiàn)了。電子工程師提出了這一個倡儀:使用音頻處理算法。
壓縮音頻
音頻通常被壓縮成較小文件以供用戶下載。文件壓縮是通過編碼算法實現(xiàn)的(如MP3)。文件的減小可能會造成信息的缺失,最終影響音頻效果。在這種情況下,音頻處理算法同樣也可以派上用場。
音頻處理算法
目前,音頻信號處理并提高收聽體驗的算法多種多樣。
基本處理算法是通過均衡器過濾不同頻帶振幅變化,從而克服揚聲器的缺陷。通過觀察揚聲器的頻率響應(yīng),我們可以判斷出哪些可以重現(xiàn)哪些不能,然后可以相應(yīng)地設(shè)計出均衡曲線。目標(biāo)就是獲取具恒定振幅的音頻,無論揚聲器頻率的大小如何。
基本均衡的利用在當(dāng)前已經(jīng)十分普遍,市面上銷售的大多數(shù)音頻轉(zhuǎn)換器都使用了均衡技術(shù)。但遺憾的是,有時這還不足以改善音頻質(zhì)量。事實上,揚聲器具有隨著音頻信號的強弱而發(fā)生改變的頻率響應(yīng)(參見圖1)。
圖1:揚聲器+音箱頻率響應(yīng)以及信號電平失真。
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