1 、硬件需求介绍

 

图 1 卡拉 ok 硬件系统

 

1)麦克风(microphone)

 

2)音频 ADC --PCM1080 或其他音频 ADC

 

3)FPGA -- 卡拉 ok 系统

 

4)音频 DAC--PCM5102A

 

5)音响

 

6)显示屏

 

2  、FPGA 硬件系统介绍

 

图 2 fpga 内部音频算法系统

 

     音频模拟信号经过音频 adc 采集后转化为数字信号通过 I2S 送入 FPGA,FPGA 内部可做均衡器算法,反馈抑制算法,高低通滤波器混响回声以及变声的音频处理算法。

 

3 、啸叫场景:

    扩音系统中,特别是会议、教学、ktv 等场景,提高扩音系统音量,啸叫出现的概率非常高,啸叫的产生属于正反馈,音响的声音重新被麦克风拾音,产生自激,导致啸叫,啸叫不仅会影响听觉,也会烧坏音响设备

 

4 、反馈成因

   在接入话筒的传声系统中,如果将 mic 的音量或者将扩声系统的音量提升较大,扬声器发出的声音通过直接或者间接的方式传入 mic,将引起 mic 和音响的自激放大,整个扩音系统形成正反馈而引起啸叫,这种现象叫做声反馈。

    

 

声反馈的危害:

1)破坏音质。

2)反馈过强引起音响损坏。

3) 人耳听觉感觉不适。

 

声反馈引起原因:

1)建筑设计不合理,存在声聚焦

2)扬声器布局不合理,mic 直接对准话筒

3)电声设备选择不合理,选择灵敏度过高的 mic 和指向性差的 mic.

 

5、 反馈消除

1)移频法

升高或降低输入音频信号的频率,改变频率的输出信号再次进入系统不会和原始信号频率叠加,达到抑制啸叫的左右,这种方法对音质有损害,用在对音质要求不高的场景。

 

 

2)陷波抑制法

就是通过窄带滤波器 / 自适应滤波器进行特定频率的滤波,前提是找到这个频率,这就需要先进行啸叫检测:

 

 

检测原则可以通过峰值 / 均值比等参数准则得出。检测出成分之后,利用陷波滤波器:

 

 

3)自适应反馈抵消法

因为扬声器的信号是已知的,这就是一个先验知识(也就是 desired signal),从而可以利用 adaptive filter,该类方法复杂度高:

 

 

4)延时法

这种方法往往被忽略,因为扩音系统,超过 20ms 的延时,讲话人能清楚的感受到声音的延时,体验 很不好,在 ktv 等对实时性要去低的场景很实用。