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SHARC Melody平台融合自动房间调谐器(ART)技术

--面向大众市场打造理想环绕声

供稿:ADI公司 2010/2/5 17:39:00

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“据IDC预测,截止到2005年底,全球DVD刻录机、单机家庭影院(HTiB)系统及汽车DVD设备的总收入将突破110亿美元。”
资料来源:《全球不同尺寸DVD播放器收入》,2002-2007,IDC
“得益于DVD的一度流行,过去几年,消费者争先恐后地升级家庭影院系统、大屏幕电视及立体声设备以打造影院级观赏环境。”
《商务周刊》,2003年7月21日
“(单机家庭影院)厂商销售额在2002年攀升了12.8%,达到8.96亿美元,CEA预计增长势头将至少持续到2006年。”
《数字美国2003,美国消费电子产业》,美国消费电子协会

面向大众市场打造理想环绕声
数字音频时代的到来,令消费音频和家庭影院系统焕然一新。随着新形势的出现,如:DVD崛起、新的多声道音频格式诞生,及数字信号处理器(DSP)在音频系统内得到广泛应用,高端的环绕声音频也开始向普通消费者敞开怀抱。由于家庭音响系统的销售业绩有望持续迅猛增长,厂商们纷纷各显神通,努力打造差异化产品,尽快增添各种型号的新功能,巩固市场份额并降低系统及开发成本。
面对高涨的市场需求,ADI公司及时推出了最新的SHARC处理器系列,通过将其和SHARC® Melody®平台相结合,实现Auto Room Tuner™(ART™)技术,从而简化复杂音频系统的部署,同时大幅提升聆听体验。在一般应用场合中,ART软件常驻于SHARC Melody平台的环绕声接收器内。ART技术可根据系统安装房间的具体情况自动测量并校正多声道音响系统的声学特性,针对非理想的房间声学特性及扬声器响应进行补偿。

 SHARC Melody平台的整套音频处理功能凝聚了ADI公司在专业音频领域的卓越研发成果,通过融合ART技术为厂商们奉献了一大新优势,即设计出价格贴近普通大众的产品。开发者现在可以从高性价比、人性化的技术中受益,为普通消费者打造出只有在音乐厅和电影院才能享受到的震撼环绕声体验。

环绕声音效日益普及
多年以来,逼真的环绕声音效一直是高保真音响爱好者的“专利”,其价格不菲的部件、专业技术人员的定制安装让一般人群望而却步。随着技术日新月异,成本和售价不断下降,厂商们终于有机会让更多的人享受到环绕声和多声道音频的魅力了。
家庭影院系统便是最受欢迎的成果之一,尤其是单机家庭影院(HTiB)套装,它将一整套音频组件(带必要接口)方便地捆绑在一起。HTiB系统包括一个AVR DVD播放器和六个扬声器,起价约300美元,所以环绕声在DVD消费人群中日益流行也就不足为奇了。
随着普通大众也有机会体验到各种动人的音效,音频开发者在发现各种新机遇的同时,也面临着诸多新挑战。比如,环绕音响系统的设置一直很复杂,甚至高端的音频系统也难以配置出最佳音效。扬声器常因为室内空间的限制而摆放在较差的位置。用户很少按照手册记载的一般流程来校准每个扬声器的延迟和增益。低音管理参数可能有误却未作修改;扬声器可能异相接线或干脆没有接好。尽管忠实的音频爱好者可能会聘请技术人员或很乐意亲自动手解决这些琐碎问题,但厂商们也意识到,除非环绕声安装变得更人性化,否则很难让一般用户满意。

硬件规格要求

硬件配置
 目标处理器:SHARC ADSP-21xxx
 外部存储器
- 闪存:1MB(1M*8位宽)
- SRAM:1MB(8位宽;256K x 32位)
 振荡器
 麦克风(OEM厂家提供)

主机接口
 串行外设接口(SPI)
 时钟/选通/MISO/MOSI

串行音频接口配置
 自动设置的采样频率范围:44.1 kHz或48 kHz
 房间均衡器的采样频率范围:32 kHz–192 kHz
(取决于输入信号的采样频率)
 输入端口配置:最多10个通道
 输出端口配置:最多10个通道

ART概念
ADI公司的ART技术实现自动均衡和校准操作,其高效性、经济性使音频系统厂商足以应对挑战并抓住机遇。ART概念充分利用了如今环绕声设备中普遍运用的DSP。这些DSP变得越来越便宜,而且功能日益强大,同时其最初设计执行的音频解码算法已形成标准化。因此,可以使用内置处理功能来提升音质。
在环绕声系统中将ART软件融入SHARC Melody平台内的一大特殊优点是,房间均衡功能可以和接收器的其他功能直接集成在一起——相比需要昂贵、操作复杂的外部组件来执行均衡操作的早期系统,可谓取得了显著进步。因此ART方案最大程度降低了增加音效优化元件的成本;只需增加ART软件和麦克风即可完成工作。另一个突出优点是,SHARC处理器提供32位浮点DSP性能以使系统成本具有竞争力,从而确保了整套片上音频处理功能的高性能和高性价比。

而且,基于SHARC Melody平台的ART技术顺应了HTiB套装采用重低音音箱和小型卫星音箱的趋势。低价卫星扬声器的音质可以通过相应的房间均衡功能获得大幅提升,从而有助于音频系统开发者以更低成本带来令消费者满意的聆听体验。

影响音质的因素
为什么实现最佳房间均衡效果如此困难呢?原因是实际聆听环境中有着各种各样的因素和变化会起作用。归根结底,声音播放的效果主要取决于喇叭的质量、聆听空间的声学特性以及扬声器相对于听众的摆放关系。
高品质的喇叭能够在较宽频率范围上再现声音,前端辐射功率很少随频率而变化。低品质的喇叭往往具有不均匀的频率响应,在提升了某些频率范围的同时,又衰减了其他频率范围。

喇叭的另一个重要属性是方向性,它随着频率而变化。喇叭的方向性取决于箱体的尺寸和形状以及所用换能器的属性。喇叭倾向于只在扬声器指示方向上辐射极高频声音,而在所有其他方向上一律辐射极低频声音。因此,在消声(无回声)条件下测量的喇叭频率响应随测量角度而有较大变化。

由于声音在房间各种表面上具有反射性,聆听空间的频率响应变得非常复杂。所产生的混响具有时间响应特性:先是少量显著的反射波,随后各个方向一阵密集的反射,后者通常称为延迟、漫反射混响。在对应于房间振动模式的低频处,房间的频率响应包含显著的波峰;在给定房间大小的情况下,可直接计算出波峰的频率。在更高频率处,模式密度变得很高,以致于频率响应呈现统计意义并具有波峰和波谷紧密间隔的特点。

频率响应的整体波形取决于房间材质的吸收特性;因为多孔材料在高频下更具吸收性,频率越高,房间响应的振幅越少。除在低频处或在早期外,通过统计方法描述房间响应的效果最好。随着测量点在房间内移动,响应的精确细节会发生较难察觉的变化,但响应的整体包络不会变化太多。

喇叭最好和聆听者成等距摆放,角度取决于播放格式。最理想的立体声系统摆放角度是和听众成+/- 30度。如在5.1声道环绕音响系统中,中央扬声器应放在听众正前方,而环绕扬声器应在两侧成110度放置。重低音音响的摆放不是很重要。在大多数聆听环境中,很难将扬声器摆在听众的理想位置,从而导致声像不平衡。如果听众距离其中的一个扬声器更近,那么更近的扬声器就会主导声像,因为它的声音更早到达,也更响。此外,环绕音响系统可能配备不同厂家的扬声器,声学特性可能不完全匹配。

作为一款设计出色的房间均衡系统,ART软件试图针对以下所有因素提供补偿:每个扬声器的频率响应和方向性、房间频率响应、扬声器相对于听众的位置关系及不当安装。

设计特点:人性化和功能一体化
基于SHARC Melody平台的ART技术专为消费市场而设计。这款软件已打造成了一个全自动系统,可以让缺乏经验的用户在自己的房间内简便迅速地取得满意的效果。有些消费者对技术并不陌生,但他们担心功能越多,使用就越复杂,他们没有足够的时间或资金来进行有效安装,因此不太愿意选择环绕声,而这一新技术的问世彻底打消了这些消费者的顾虑。

虽然

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