DRC音频处理算法原理及仿真结果深度解析

一 概念:

在声学领域中,DRC(Dynamic range compression) 一般用来动态调整音频输出幅值,在音量大时压制音量在某一范围内,在音量小时适当提升音量。通常用于控制音频输出功率,使扬声器不破音,当处于低音量播放时也能清晰听到。

DRC通常用于声音的记录和再现,广播,现场声音增强和某些乐器放大器中。


二 原理特性:

Threshold:

如果压缩器的振幅超过某个阈值,则压缩器会降低其电平。阈值(threshold)通常是以分贝为单位。通常低阈值(e.g. -60)意味着大部分的信号会被衰减。当信号低于阈值时,对输入的信号不做任何处理,这就意味着,-5db的衰减结果就是压缩少,处理的少。

实际中,这个取值范围一般在(-100到0之间)。

Ratio:

 ratio是总的增益衰减。一个4:1的ratio增益系数,意味着输入信号高于阈值4db的话,输出信号把这个信号衰减为高于阈值1db,输出的增益这就会被衰减了3db。如下图所示:

DRC音频处理算法原理解析及仿真结果_商业

实际场景中,这个取值范围一般在:1到20之间。

Attack and release

DRC需要提供一个系数来表述它的相应速度。attack 就是DRC增益小数开始生效到稳定的周期系数,release就是DRC增益系数释放的时候从开始释放到稳定的周期系数。

DRC音频处理算法原理解析及仿真结果_取值范围_02
The attack and release phases in a compressor

Soft and hard knees:

knee的含义是在低于阈值和高于阈值之间的弯曲是突然的(硬的)还是逐渐的(软的)

DRC音频处理算法原理解析及仿真结果_源文件_03                               Hard Knee and Soft Knee compression


三 仿真结果:

说道仿真结果,这里不得不吐槽一下,商业是和学术完全两个概念,以前做学术,只需要matlab仿真结果给出就行了,可是,在商业的社会中,一定要拿出客户可以用的产品即可,为了这个小小的东西,花了不少时间吧,matlab仿真,c仿真,代码移植,平台验证,

无论怎么说,算是把东西完成商用话了。下面是在平台的实验图.

DRC音频处理算法原理解析及仿真结果_取值范围_04

四 应用场景:

DRC在音频领域应用还是十分广泛的,最近做了一个项目,为了解决一个问题用到这个东西之后,果真见奇效啊。


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