DSP音频技术在电子扩声系统当中的应用
1080P的高清信号，已经广泛成为了视频会议应用中的高清范本，而对于高清音频(HD Auido)，大家谈之不多，因为音频相比视频，受技术研发、系统设计、环境影响的变量太多，里面有复杂的物理问题和数学问题，更难以掌握和突破，在专业领域音频新技术的应用一直滞后于视频技术更新，发展缓慢，但随着用户对高质量声音的要求，催生了更多尖端DSP音频技术的应用，涌现出一些高端数字音频处理器产品，更可喜的是中国的数字音频处理器公司也逐渐在世界尖端音频技术的研发上取得了长足的进展，特别是在DSP数字音频语音通讯技术研发上，一些中国本土公司已经逐渐突破了欧美公司在产品技术上的垄断，产品技术不断推陈出新。
HD Audio实现高清音频必须解决的音频难题：
一、传声增益与声反馈（啸叫）
传声增益是扩声系统达到最高可用增益时（临界增益减去6dB增益余量），在指定的各听众位置上测得的平均声压级与话筒处声压级的dB数差值。扩声系统在使用话筒时，对话筒拾取声音的放大量，是考察音频扩声系统反馈啸叫程度的重要指标，传声增益越高，声反馈啸叫越小（少），话筒声音的放大量越大，计算方法是将话筒音量开到最大（不能有声反馈现象），在话筒前放一个声源，同时测量声场中和放筒前的声压级，用声场中声压级减去话筒前声压级，即得到了该扩声系统的传声增益。也就是说声反馈决定传声增益，传声增益又是衡量整个音频扩声系统的硬性指标。解决这个问题，通常靠产品和音频工程师的专业设计，主要有以下四种方式：
1、数字声反馈抑制器
音频系统中的声反馈抑制器
目前市场上的此类声反馈抑制产品的工作原理是，当检测到系统中反馈声的信号时，就会在此声反馈频率点激活该频率点的陷波滤波器。此滤波器的深度可以不断调整。，如Sabine，Shure、dbx、Peavey等等都是此类技术的垄断者。但是，这些产品存在着应用上的局限性，因为这些产品从本质上来讲还是均衡器，当声场处于多话筒开启状态时，当反馈频率点增加时，当话筒的位置移动，甚至是声场的温度湿度变化，都会对声音“加色”，劣化音质。当然，如果在音频系统中调试的非常精细专业，数字式反馈抑制器在系统保护中就会起到不可替代的作用。
2、移频器
这是由Polyfusion公司推广起来的。这类反馈声抑制器能够持续转换所有经过该设备信号的音频频率，高达6Hz。使用移频器后，由于反馈声的原声都进行了移频，而不是在原声基础上重新组建声音，所以信号再生就不再可能，尤其对音乐信号的损伤是致命的。
3、音频矩阵+声反馈抑制
在一些预算经费较充足的高端会议室中，往往采用音频矩阵加传统数字声反馈抑制结合的复杂昂贵设计方案来尽可能规避一些声反馈的发生，一般是这样设计系统，将会议室的扬声器和话筒通过音频矩阵进行分区管理，当某一只话筒被开启时，这只话筒通路上的声反馈抑制功能将被加载，同时离这只话筒最近的扬声器将会被关闭，远离这只话筒的扬声器组则被打开用来进行扩声，这种方式虽然不失为一种系统设计的先进方式，但是这种设计就要求扬声器功放的数量被增加，经济性不佳。
4、第三代数字音频声反馈消除器
从模拟的移频， 到数字的陷波， 如今， 采用LONGOO数字实验室的高速浮点数字信号处理器的算法，开创性的研发了第三代数字声反馈消除器，其优势主要在于高质量的音频信号的重放。而且采用自适应处理的方式对现场扩声的声反馈进行有效的动态滤出，外加最先进的语音信号处理。主要应用在需要做现场扩声的所有音频系统中，这款高端的DSP音频产品能够不断消除系统中产生的声反馈，独有的专利技术可以连续高速的对整体数字信号进行采样，并同时还可以处理其他信号，诸如更加高端的回声消除和噪声消除，而更为惊喜的是带给现场音频工程师的则是无需调试的完全自适应用。
二、降噪
降噪的方法有两种，主动降噪和被动降噪。而主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果。如上图
降低噪音通常所采用的三种降噪措施，即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪，都是消极被动的。为了积极主动地消除噪声，人们发明了“有源消声”这一技术。它的原理是：所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反（相差180°），就可以将这噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。目前这种技术在民用耳机中已经在降噪耳机有成功的应用，但是无法满足专业音频系统的应用，降噪耳机是采用主动噪音控制，不同于一般耳机的被动隔音。其原理为：
1. 先由安置于耳机内的讯号麦克风侦测耳朵能听到的环境中低频噪音 (100 ～ 1000Hz)
2. 再将噪声讯号传至控制电路，控制电路进行实时运算
3. 通过 Hi-Fi 喇叭发射与噪音相位相反、振幅相同的声波来抵消噪音
目前，任何音频重放录制系统(尤其是室内环境)中，最棘手的问题就是如何处理固有的环境噪音，如空调、投影、功放等设备风扇发出的声音，这些都可以归到“噪声”一类。这些干扰“噪音”大大降低了系统信噪比和可懂度，让听众产生疲劳感。而解决这些问题，采用声场设计方案成本昂贵，所以采用DSP音频技术来采样背景噪音，并将噪音源消除掉的应用，愈发显的迫切和重要，尤其是在远程视频会议应用中，采用DSP音频技术来消除背景噪音，作用更是不可忽视（另外，远程视频会议/电话会议中还有一个AEC回声消除的核心问题要解决，此问题不在此文详细论述）。
目前，朗谷科技专利的ANC背景降噪产品，已经成功在专业音频系统中、远程视频会议中、车载免提电话通讯中等等都有应用，朗谷科技的ANC技术，内置自适应动态噪声滤波器，可滤掉背景噪声但不影响发言者声音, 诸如，系统的本底信号噪声、环境中的空调风扇、投影机噪声、甚至是靠近窗户外面的马路的环境噪声都可以通过ANC技术进行降噪滤除，保证系统声音，清晰纯净，没有任何噪声的干扰，得到高清晰的音频效果，噪声滤除能力达到20分贝，为世界上同类数字音频技术最先进水准。
这款尖端新锐的DSP产品代表了目前业界最先进的、最成熟的声反馈处理技术和降噪技术应用的实现，更为重要的是，这项高端专利技术和知识产权的拥有者是一家中国公司——朗谷数字音频科技LONGOO。
关于朗谷Longoo
朗谷科技-高清音频Longoo是一家专注于高清音频处理和专业音频通讯技术的公司，研发和制造高清音频等相关产品。朗谷科技坚持自主创新、拥有知识产权和专利、掌握核心技术、能够为您解决音频及音频通讯系统应用当中的实际问题，您把问题交给我们。我们的任务就是为您打造自然、清晰和高质量的语音通讯环境，满足各种精密会议环境的需要，欲了解更多信息，请访问Longoo公司www.longoocn.com网站。
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