南邮专业英语报告 信号处理导论完整版(包含翻译,原文和单词).doc

南京邮电大学 专 业 英 语 译 文 报 告 学 号 学 生 姓 名 指 导 老 师 指 导 单 位 翻 译 日 期 翻 译 文 献 Introduction to Signal Processing 译文部分 S. J. Orfanidis, Introduction to Signal Processing, Prentice Hall International, Inc., 2003 清华大学出版社有影印版，2003.7，中文书名：《信号处理导论》 8.2数字音效 象延时、回声、回响、梳理滤波、（flanging）凸缘（法兰）、合唱、pitch shifting(分声步)、立体声、变形、压缩、扩张、噪声消除、均衡等等这样一些音响效果在音乐制作和播放时是必不可少的。有些在家庭影院和汽车音响中已经使用。 大多数这样的音响效果是用数字滤波器来实现的。这种数字滤波器也许是单独的一个模块，也可能是内置在键盘或音调生成这样的器件内部。一般说来数字音效信号处理器如图8.2.1所示。 图 8.2.1 数字音效信号处理 数字音效处理器的输入是由键盘或纪录在其他介质上的模拟信号，用一定的抽样率抽样。抽样好的信号用DSP算法处理好以后再模拟重建输出到下一级音频通道中，如喇叭、混响器等等。 全数字式系统可以不需要抽样、重建部分，数字式输入音频信号可以一直在后续的DSP处理中保持数字化。 本届中我们将讨论一些基本音响效果，如延时、回声、润色、合唱、回响、动态处理。具体的滤波器设计将在第十章和第十一章讨论。 8.2.1 延时、回声、梳理滤波 最基本的一种音效是延时，因为延时还常用作象回声这样的复杂音效模块当中。 在房间、教堂或电影院中我们听到的声音包括直接声音和房间中由墙壁、其他物体反射回来的声波，这些声波延时和衰减各不相同。 多次反射就会形成我们通常在房间、大厅或教堂中听到的回声效果。 一次反射或回声可以用下面的滤波器来实现，也就是在我们听到的直接声音信号上加上一个衰减并且延时的信号自身。 (回声滤波器) (8.2.1) 延时D代表的时从声源经反射物体反射厚往返传播的时间，系数a是反射和传播损耗的一种度量，因此一般有1a≤。上述滤波器的传递函数和冲激响应为： (8.2.2) 滤波器的框图实现如图8.2.2。频率响应可以令(8.2.2)式中的得到： (8.2.3) 回声、延时演示程序具体分析了书中所示的各种延时情况及其传递函数、冲激响应、零点极点分布。 8.2.2凸缘,合唱和调相 抽样的延时数D(用秒表示TD=DT)对于我们听到的声音效果有戏剧性的影响。比如说，如果回声处理(8.2.1)式中延时大于10ms，延时信号听上去好像是原来信号的快速重复，’Slap’。 如果回声处理(8.2.1)式中延时小于10ms，延时信号与直接信号混合，因为只有部分频率被梳妆滤波器强化，合成的声音听上去由一种空虚(Hollow)感。 也可以用延时来改变声源的stero imaging，在立体声混响中这是必不可少的工具。比方说对一个喇叭的输出延时几个毫秒可以形成立体声扩散效果。两个单声道喇叭采用这样一种效果听上去象是立体声。 如果允许延时D随时间变化，可以产生更有趣的音响效果，如flanging、合唱。比如说(8.2.1)式中，延时D用d(n)代替得到： (8.2.17) 让延时量d(n)用一个非常低的频率(1Hz)生成，在0到10ms之间周期性变化，就可以产生flanging效果。比如说，延时量在[0,D]之间周期性的作正弦变化： (8.2.18) 其中Fd为一个非常低的频率，单位为[周期/抽样] (whoosh —— n嘶嘶声，飞快的移动 v. (使)飞快移动 int. (飞速行进等发出的声音)嗖, 呼, 咳) 随时间变化的梳状滤波器的频率响应峰点(频率为dfs的倍数)和陷点(频率为d2sf的奇数倍)在频率轴上往返移动，使得声音有一种whooshing特征，这样一种效果称为Flanging。a决定了陷点的深度。用[radians/sample]作单位，则凹陷的频率为π/d的奇数倍。 过去，flanging effect是在两个磁带播放机上同时播放，然后人为地交替按住磁带的鼓轮实现flanging效果。 由于延时量d可以在[0，D]以内取非整数，因此要求计算延时线上这些非整数点的输出x(n-d)。可以采用截断、舍入或插值的办法来实现。 线形插值是比较精确的一种方法。程序tapi.c就是