开题报告-混响器设计
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? 数字混响器就是对原始朴素的声音信号进行处理，使其产 生一定混响效果的
研究基础
四种数字混响模型：
? 梳状滤波器 ? 全通滤波器 ? Schroeder 混响模型 ? Moorer 混响模型
1)梳状滤波器的混响模型
混响信号可看成由直达信号与许多逐步衰减和不断延迟的 回声信号叠加而成。取衰减系数级数下降、延迟时间等间 隔增加，可构成最简单的数字混响器模型：
? 模型涉及多个参数
3) Schroeder混响模型
模型参数： D1 ~ D6，分别是C1至C4以及A1和A2的延时； a1 ~ a 4 ,分别是C1至C4的衰减系数； g1 ~ g2 ,是A1和A2的反馈增益。 根据混响时间调整参数，构建模型 模型框图如下：
3) Schroeder混响模型
4) Moorer混响模型
可尝试实现； ? 最终在Matlab平台上实现数字音频混响器的设计，通过
人工检验改善其效果。
研究计划
? 中期答辩前完成Schroeder模型及其改进， 论文初稿；
? 之后尝试Moorer模型的实现，最终设计出 具有较好效果的混响器，完成论文。
3) Schroeder混响模型
? 使用四个并联的梳状滤波器和两个串联的全 通滤波器建立混响模型。
? 梳状滤波器提供混响效果中延迟较长的回声， 延迟较短的全通滤波器起到增加反射声波密 度的作用。在各个滤波器中采用不同的延时 可以使回声密度增加，并产生典型的具有早 起反射声和后期反射声特征的脉冲响应。
1)梳状滤波器的混响模型
由等比级数求和公式，可将系统的传递函数转换为：
H (z)
?
1?
1 az D
相应的输入输出方程可写成递归形式
y(n) ? ay(n ? 1) ? x(n)
表明该混响器系统为一IIR数字滤波器，其系统框图如图所示：
1)梳状滤波器的混响模型
取特定延时 D和衰减a 模型的理论频率特性和脉冲响应
y(n) ? x(n) ? ax(n ? D) ? a 2 x(n ? 2D) ? ? 式中，x(n)为原始声音信号，也就 是混响器的输入信号。 y(n)为混响器输出信号， a为衰减系数 (a ? 1)，D延迟时间 该混响器系统的传递函 数为： H (z) ? 1 ? az D ? a 2 z 2D ? ?
? 考虑到不同频率的信号传播过程中衰减不同， 高频信号相对衰减快，对 Schroeder 模型改进， 修正梳状滤波器。
? 在梳状滤波器的反馈支路上引入低通滤波器。 ? 添加一个N抽头的FIR延迟滤波器，生成早期反
射声。
4) Moorer混响模型
? C1-C6，6个改进的 梳状滤波器； A1是全通滤波器； kZ^d为延迟单元； N阶FIR滤波器。
? 模型各个结构的参 数设计很关键。
研究内容
? 采用Matlab仿真，实现梳状滤波器和全通滤波器，得到 其频率特性和脉冲响应（不同参数下），分析模型效果 及优缺点；
? 使用两种滤波器实现Schroeder模型，调整参数，得到频 率特性和脉冲响应；
? 改进Schroeder模型，通过并联滤波器等改善反射； ? Moorer混响模型的系统结构及参数设计较复杂，有余力
2)全通滤波器的混响模型
全通滤波器是梳状滤波器的改进，增加了一个前向反馈支路
如图，m表示延时，g(g ? 1)表示反馈增益。输入输出方程是：
y(n) ? -gx(n) ? x(n ? m) ? gy(n ? m)
传递函数为：H (z)
?
zm 1?
?g gzm
可得到 H(z) ? 1
即全通滤波器。
进行Matlab仿真，改进模型
毕设开题报告
学生姓名： 学 号： 指导教师：
? 课题名称 ? 课题背景 ? 研究基础 ? 研究内容 ? 研究计划
报告内容
课题名称
数字混响器模型的分析与设计 ——Model analysis and design of
digital reverb
课题背景
? 混响是室内常见的一种声音现象，对音效有重要 影响。其脉冲响应如下图所示：
课题背景
? 人工混响是指人为对原始声音信号进行处理，使其具有更 好的音质效果，在音乐、广播、电视和电影制作中广泛应 用。
? 以往，混响处理是采用人工方法或模拟技术，效果不够理 想。近年来，随着数字信号处理技术的发展，一些原本只 有通过建筑声学才能解决的声学效果问题可以利用电声学 知识以数字信号处理的手段来实现。
研究基础
四种数字混响模型：
? 梳状滤波器 ? 全通滤波器 ? Schroeder 混响模型 ? Moorer 混响模型
1)梳状滤波器的混响模型
混响信号可看成由直达信号与许多逐步衰减和不断延迟的 回声信号叠加而成。取衰减系数级数下降、延迟时间等间 隔增加，可构成最简单的数字混响器模型：
? 模型涉及多个参数
3) Schroeder混响模型
模型参数： D1 ~ D6，分别是C1至C4以及A1和A2的延时； a1 ~ a 4 ,分别是C1至C4的衰减系数； g1 ~ g2 ,是A1和A2的反馈增益。 根据混响时间调整参数，构建模型 模型框图如下：
3) Schroeder混响模型
4) Moorer混响模型
可尝试实现； ? 最终在Matlab平台上实现数字音频混响器的设计，通过
人工检验改善其效果。
研究计划
? 中期答辩前完成Schroeder模型及其改进， 论文初稿；
? 之后尝试Moorer模型的实现，最终设计出 具有较好效果的混响器，完成论文。
3) Schroeder混响模型
? 使用四个并联的梳状滤波器和两个串联的全 通滤波器建立混响模型。
? 梳状滤波器提供混响效果中延迟较长的回声， 延迟较短的全通滤波器起到增加反射声波密 度的作用。在各个滤波器中采用不同的延时 可以使回声密度增加，并产生典型的具有早 起反射声和后期反射声特征的脉冲响应。
1)梳状滤波器的混响模型
由等比级数求和公式，可将系统的传递函数转换为：
H (z)
?
1?
1 az D
相应的输入输出方程可写成递归形式
y(n) ? ay(n ? 1) ? x(n)
表明该混响器系统为一IIR数字滤波器，其系统框图如图所示：
1)梳状滤波器的混响模型
取特定延时 D和衰减a 模型的理论频率特性和脉冲响应
y(n) ? x(n) ? ax(n ? D) ? a 2 x(n ? 2D) ? ? 式中，x(n)为原始声音信号，也就 是混响器的输入信号。 y(n)为混响器输出信号， a为衰减系数 (a ? 1)，D延迟时间 该混响器系统的传递函 数为： H (z) ? 1 ? az D ? a 2 z 2D ? ?
? 考虑到不同频率的信号传播过程中衰减不同， 高频信号相对衰减快，对 Schroeder 模型改进， 修正梳状滤波器。
? 在梳状滤波器的反馈支路上引入低通滤波器。 ? 添加一个N抽头的FIR延迟滤波器，生成早期反
射声。
4) Moorer混响模型
? C1-C6，6个改进的 梳状滤波器； A1是全通滤波器； kZ^d为延迟单元； N阶FIR滤波器。
? 模型各个结构的参 数设计很关键。
研究内容
? 采用Matlab仿真，实现梳状滤波器和全通滤波器，得到 其频率特性和脉冲响应（不同参数下），分析模型效果 及优缺点；
? 使用两种滤波器实现Schroeder模型，调整参数，得到频 率特性和脉冲响应；
? 改进Schroeder模型，通过并联滤波器等改善反射； ? Moorer混响模型的系统结构及参数设计较复杂，有余力
2)全通滤波器的混响模型
全通滤波器是梳状滤波器的改进，增加了一个前向反馈支路
如图，m表示延时，g(g ? 1)表示反馈增益。输入输出方程是：
y(n) ? -gx(n) ? x(n ? m) ? gy(n ? m)
传递函数为：H (z)
?
zm 1?
?g gzm
可得到 H(z) ? 1
即全通滤波器。
进行Matlab仿真，改进模型
毕设开题报告
学生姓名： 学 号： 指导教师：
? 课题名称 ? 课题背景 ? 研究基础 ? 研究内容 ? 研究计划
报告内容
课题名称
数字混响器模型的分析与设计 ——Model analysis and design of
digital reverb
课题背景
? 混响是室内常见的一种声音现象，对音效有重要 影响。其脉冲响应如下图所示：
课题背景
? 人工混响是指人为对原始声音信号进行处理，使其具有更 好的音质效果，在音乐、广播、电视和电影制作中广泛应 用。
? 以往，混响处理是采用人工方法或模拟技术，效果不够理 想。近年来，随着数字信号处理技术的发展，一些原本只 有通过建筑声学才能解决的声学效果问题可以利用电声学 知识以数字信号处理的手段来实现。