论DSP全数字移频技术在KTV包房中的应用

jhk · 发表于 2016-5-29 06:47:51

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一、移频器的历史：

移频器的技术从问世到今以有几十年,其原理追究起来源于国外，至今大约经历了以下几个阶段：

1、第一阶段－分立元件移频器。

2、第二阶段－模拟集成电路移频器。

3、第三阶段－DSP全数字移频器。

二、“啸叫”的形成与特性

首先我们来了解“啸叫”的形成与特性。声音在空气中的传播,它具有与“光”类似的特性也具有“反射效应”“聚焦效应”“穿透效应”等……麦克风拾音经过放大器从音箱输出声音，声音遇到物体会反射，反射回来的声音再次进入麦克风，如此反复放大，当达到一个极限就会形成反馈，这种现象称之为“正反馈”或是“啸叫现象”。是音响工程师一直以来特别讨厌而头痛的问题。一般解决是采用进口反馈抑制器（全动态窄带陷波器，价格高昂）或采用移频器（主动防啸叫）或参量均衡器（窄带陷波器，点数少，调整麻烦）等。

三、传统移频器的工作原理与弊病

目前最常见的传统移频器的核心，其实就是一个低频“调制器”与一个相应“解调器”再配合低通滤波电路组合而成。其原理是将信号通过积分方式，将其进行28KHz 的低频“调解”，然后再通过28KHz ± 100 Hz 的“解调”电路进行还原，如果在相同的频率的情况下“调解”与“解调”的过程是“不”发生作用的，只有在调解与解调的频率发生变化的情况下才会发生作用！这样的现象就说明“移频器”的目的已经达到了，可能有人会问这到底能起什么作用呢？它能破坏形成“积聚效益”的条件，也就是说移频器最终的作用就是通过控制放大通道的增益的“忽大忽小”在“忽大”的状态下一瞬间突破临界点，让大信号瞬间通过，在还没有形成“迭加”的情况下马上回落到小信号导通状态，就是“忽小” 移频器就是通过这个方式，有效地提高放大电路的增益，比一般的话筒放大提高一定增益，的确是一个好的设计思路。但是现在大家对传统器在应用中却不是很满意，主要体现在以下几个方面：

1）失真大，感觉变音了。

2）声音僵硬，不圆滑，难以满足KTV、演出等要求高的场合。

3）噪声大，呼呼响，当我们唱歌时，试着唱一个长的音，就明显发现“啊－啊－啊”的缺陷。

4）带宽窄：一般传统移频器带宽200Hz~8KHz ,所以声音不好听，噪声大，呼呼响。

目前的市面上的模拟集成电路移频器是模拟电路组成的，一般结构是采用前置放大电路、带通滤波器电路、调制器电路、解调器电路、载波振荡器电路、输出放大器电路等组成；较以前分立元件移频器有改进，集成度有所提高，但是模拟移频器实际应用中还是频率响应较窄、失真度较大、元器件多电路复杂、生产调试复杂、热稳定性差、易受射频干扰等问题。

四、DSP全数字移频器的工作原理与特点

那么目前有没有一个更好的移频器？可以完美解决以上问题。答案是有的--DSP全数字移频器。应用DSP数字信号处理器和微控制器，对音频进行数字移频（载频高，达到100KHZ，感觉不到失真），并能软件自动搜索啸叫点和自动陷波（动态窄带陷波器），防啸叫更强，频响范围更宽、失真度更小。可更好的消除和解决扬声器回受而造成的麦克风自激啸叫，改善和提高麦克风增益，满足KTV、演出、会议、演讲等各种场合音响扩声的要求。

新提出的DSP全数字移频器，包括DSP数字信号处理器、A/D转换器、D/A转换器、啸叫信号识别电路、微控制器、显示单元电路、按键等部分。原理是采用A/D转换器对输入模拟音频信号进行A/D转换成数字信号，送往DSP数字信号处理器内部对音频数字信号进行分析和移频和陷波处理，再通过D/A转换器转换成模拟音频信号输出。DSP数字信号处理器连接有微控制器，微控制器控制DSP处理数字音频信号各项参数，而且微控制器搜索音频啸叫点，并把啸叫点数据送DSP，DSP处理数字音频信号完成对啸叫点陷波。

本实用新型采用DSP数字信号处理器实现数字移频，抑制声反馈效果更好，频响范围更宽，失真度小，信噪比更好，可对多个啸叫点搜索和陷波，可以灵活配置显示单元，参数软件控制，并把参数自动存储等。把实用新型的DSP数字移频器应用于KTV或会议啸叫抑制器，达到了非常良好的声反馈抑制效果，可提高话筒增益6～12dB，音质效果好，频响达到60Hz～20kHz，感觉不到音频失真，按键操控和显示感觉使用方便。

jhk · 发表于 2016-5-29 06:48:10

目前业内领先的KTV啸叫抑制器产品特点：（型号：DSP-K600）

1．超强防啸叫功能：采用DSP数字移频和自动陷波技术，完美解决KTV啸叫问题。

2．内核采用DSP，24bit A/D转换，96K采样率，保证完美音质。

3．大大提高话筒增益，唱歌轻松。

4．DSP移频在声反馈接近自振时有过度区域，不会突然起振，对系统起保护作用。

5．全部数字控制，带LED和数码管显示，操控轻松。

6．自动搜索和记忆啸叫频点，免去很多调试麻烦。

7．内有记忆功能，再次开机时自动恢复参数。

8．保护功放和音箱，K场管理轻松，老板放心。

技术参数：

频率范围：60Hz-20KHz

移频量可调：0 Hz - 5Hz

高通可调：60 Hz -200 Hz

低通可调：8 KHz -20 KHz

记忆啸叫频点范围：0 Hz -10 KHz

自动陷波点数量：3 个

提升话筒增益： 6 dB -14dB

有的朋友问，我们为什么不采用参量均衡器，而开发软件自动陷波？首先参量均衡也是一种窄带陷波器，通过手工调整啸叫点而达到要求。但是我问过很多工程师还是觉得参量均衡的调整很麻烦，当然熟手是可以，不熟悉的工程师调整不当，对音质的劣化很大。而自动陷波技术是当啸叫产生事动态扑捉啸叫点，达到数字移频+多点自动陷波的超强防啸叫功能。用过的感觉使用真方便，全自动存储，一次调整好，下次开机重新调出上次存储的参数。

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