快速低滯延音樂廳殘響設計

Abstract

音效處理是指將音效訊號加入經過一些處理以達到使用者需要的效果。而音樂廳殘 響為目前最被廣泛使用的音效一，主要目的在於對原始聲音加入空間感的效果。實作 音樂廳殘響的方法主要可以分為兩大類。第一類是使用有限脈衝響應濾波器(finite impulse response filter)，另一類是使用無線脈衝響應濾波器(infinite impulse response filter)。一般而言，使用前者可以有較好的品質，但是由於convolution 運算的限制，所需的運算複雜度相當的高。一般音樂廳理想的脈衝響應大約為3 到6 秒鐘，甚至更長。假設取樣頻率在48hHz 的情況下，脈衝響應長度為3 秒鐘，每一秒 鐘的輸出就要6912000000 個乘法，如此大的運算量讓這種方法的實用性大大降低。而 使用無線脈衝響應濾波器來實作時，最大的優點就是他的運算量低。對每一個輸出點 大約只需要不到100 個乘法即可得到。而且使用無線脈衝響應濾波器可以讓整個系統 比較有彈性，只要套上不一樣的參數，就可以有不一樣的殘響效果。然而，使用無線 脈衝響應濾波器最大的問題就是在於會產生不自然的怪音。 本計畫目標在於找尋降低有限脈衝響應濾波器實作時所需的複雜度，脈衝響應客觀 參數量測，以及設計更有彈性及更自然的無線脈衝響應濾波器。目前本實驗室在有限 脈衝響應濾波器部分的研究，已經可以把複雜度降低到平均每個輸出點只需要小於200 個乘法。本實驗室剛開始致力於這方面研究，目前第一年成果已經有兩篇會議論文， 以及一項申請中的專利，並以對大量音訊模擬測試中。本計劃擬對第一年成果進行以 兩年時間完成以下研究: 第二年 1. LOW Delay 音樂廳殘響實現方法研究。 2. 快速LOW Delay 音樂廳殘響實現研究。 3. 各種音樂廳實現方法計算精準度分析。 4. 即時系統規劃。 第三年 1. 專利地圖研究。 2. 各種音樂廳音場規劃 3. 各種客觀與主觀聽覺測試實驗。 4. 即時軟體設計。