本實(shí)用新型涉及音箱處理器的研究領(lǐng)域，特別涉及一種四進(jìn)四出FIR音箱處理器。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，電視機(jī)等各種日用設(shè)備也得到了快速的發(fā)展，以電視機(jī)為例，呈現(xiàn)出更大、更薄、更高清的發(fā)展趨勢(shì)，給我們帶來(lái)了極大的視覺(jué)享受，為了配合視覺(jué)體驗(yàn)，人們對(duì)于輸出的聲音也有較高的要求，現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種將多個(gè)聲道的音箱,功放整合在一個(gè)箱體內(nèi)的長(zhǎng)條狀音箱，該類音箱一般具備5.1聲道和7.1聲道，與平板電視組成家庭影院，實(shí)現(xiàn)大功率、多聲道寬聲場(chǎng)的沉浸式音頻播放效果。但是由于這類音箱中各個(gè)揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)都是經(jīng)過(guò)固化處理，通過(guò)固化處理后的音頻信號(hào)攜帶有特定的方位特征，所以音箱中各個(gè)揚(yáng)聲器的位置必須固定，才能呈現(xiàn)出多聲道寬聲場(chǎng)的播放效果；同時(shí)這類音箱的音頻處理器不能配選網(wǎng)絡(luò)，不能進(jìn)行相位矯正，不能完全滿足人們對(duì)音頻輸出聽(tīng)覺(jué)上的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種四進(jìn)四出FIR音箱處理器。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提供了一種四進(jìn)四出FIR音箱處理器，包括4個(gè)輸入通道、4 個(gè)輸入信號(hào)處理單元、4個(gè)第一路由混合器、4個(gè)FIR濾波器、4個(gè)第二路由混合器、4個(gè)輸出信號(hào)處理單元、以及4個(gè)輸出通道；每個(gè)輸入通道連接一個(gè)輸入信號(hào)處理單元，每個(gè)輸入信號(hào)處理單元連接一個(gè)第一路由混合器，第一路由混合器用于將任一輸入信號(hào)處理單元的信號(hào)輸入給FIR濾波器，每路輸入信號(hào)處理單元連接的第一路由混合器均與4個(gè)FIR濾波器連接，每個(gè)FIR濾波器連接一個(gè)第二路由混合器，所述第二路由混合器用于把任一輸入通道經(jīng)FIR濾波器處理后的信號(hào)輸入到輸出信號(hào)處理單元，每個(gè)第二路由混合器均與4個(gè)輸出信號(hào)處理單元連接，每個(gè)輸出信號(hào)處理單元分別對(duì)應(yīng)連接一路輸出通道。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，每個(gè)輸入信號(hào)處理單元包括依次電連接的噪聲門、輸入增益控制器、輸入延時(shí)控制器、輸入相位控制器、30段參數(shù)濾波器以及輸入RMS壓限器。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，在每個(gè)輸入信號(hào)處理單元的輸入RMS壓限器和第一路由器之間設(shè)有輸入靜音開(kāi)關(guān)，所述輸入靜音開(kāi)關(guān)用于控制輸入通道的打開(kāi)或關(guān)閉。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，每個(gè)輸出信號(hào)處理單元包括依次信號(hào)連接的高低通濾波器、8段參數(shù)濾波器、輸出延時(shí)控制器、輸出相位控制器、輸出RMS壓限器、輸出增益控制器、以及限制器。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，每個(gè)輸出信號(hào)處理單元連接有一個(gè)第三路由混合器，所述輸入信號(hào)處理單元、第三路由混合器，以及對(duì)應(yīng)的輸出通道按照順序兩個(gè)一組共分為二組，在每組內(nèi)部，第三路由控制器用于將信號(hào)處理單元的輸出信號(hào)輸入到該組所有輸出通道上。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，在每個(gè)輸出信號(hào)處理單元的壓限器和對(duì)應(yīng)的第三路由混合器之間設(shè)有輸出靜音開(kāi)關(guān)，所述輸出靜音開(kāi)關(guān)用于控制輸出信號(hào)處理單 元的打開(kāi)或關(guān)閉。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，對(duì)每個(gè)信號(hào)輸入處理單元，所述輸入RMS壓限器的壓限啟控閾值范圍：-10dBu到+20dBu；RMS壓限拐點(diǎn)：0％～100％；RMS啟控時(shí)間：5ms～200ms。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，對(duì)每個(gè)輸出通道可設(shè)置輸出通道電平，范圍從-18dB到+12dB；

對(duì)信號(hào)輸入處理單元，所述輸出RMS壓限器的壓限啟控閾值范圍：-10dBu到+20dBu；RMS壓限拐點(diǎn)：0％～100％；RMS啟控時(shí)間：5ms～200ms；

所述限制器壓限限制啟控閾值范圍：-10dBu到+20dBu，壓限限制釋放時(shí)間范圍：0.1sec-5sec，用PM3編碼器設(shè)置壓限啟控時(shí)間范圍：1ms-900ms。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本實(shí)用新型四進(jìn)四出FIR音箱處理器支持全矩陣混音模式，輸入源可以路由或者混合到輸入通道上，輸出通道可以以任何配比路由或者混合到輸出通道或者是輸出通道組(1/2,3/4)，并可以按照用戶的喜好隨時(shí)切換。

2、本實(shí)用新型的音箱處理器有24位高端轉(zhuǎn)換器外加96kHz的采樣頻頻率,具有卓越的音質(zhì)性能。

3、本實(shí)用新型的音箱處理器中設(shè)置有FIR濾波器：Taps范圍在256到1024之間可選，最低能衰減至-120dB，并有窗體類型。

4、本實(shí)用新型的音箱處理器多層次的路由混合器，形成4路輸入+8路輸出完美的混合矩陣音箱處理器。

5、本實(shí)用新型的音箱處理器含有30段參數(shù)濾波器:BELL、雪弗、高通、低通、帶通、陷波和全通濾波器；可以有效提高輸出音質(zhì)的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型四進(jìn)四出音箱處理器的原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，本實(shí)施例一種四進(jìn)四出FIR音箱處理器，包括4個(gè)輸入通道、4個(gè)輸入信號(hào)處理單元、4個(gè)第一路由混合器、4個(gè)FIR濾波器、4個(gè)第二路由混合器、4個(gè)輸出信號(hào)處理單元、以及4個(gè)輸出通道；每個(gè)輸入通道連接一個(gè)輸入信號(hào)處理單元；所述輸入信號(hào)處理單元用于噪聲門按制、增益控制、延時(shí)控制、相位控制、30段參數(shù)濾波器的調(diào)節(jié)、RMS壓限器控制以及靜音控制處理，每個(gè)輸入信號(hào)處理單元連接一個(gè)第一路由混合器，第一路由混合器用于將任一輸入輸入信號(hào)處理單元的信號(hào)輸入給FIR濾波器，所述FIR濾波器為4個(gè)，每路輸入信號(hào)處理單元連接的第一路由混合器均與4個(gè)FIR濾波器連接，每個(gè)FIR濾波器連接一個(gè)第二路由混合器，所述第二路由混合器用于把任一輸入通過(guò)經(jīng)FIR濾波器處理后的信號(hào)輸入到輸出信號(hào)處理單元，所述輸出信號(hào)處理單元為4個(gè)，用于對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行高/低通濾波器的調(diào)節(jié)、8段參數(shù)濾波器的調(diào)節(jié)、延時(shí)控制、相位控制、RMS壓限器控制、增益控制、壓限限制器控制以及靜音控制處理，每個(gè)第二路由混合器均與4個(gè)輸出信號(hào)處理單元連接，每個(gè)輸出信號(hào)處理單元分別對(duì)應(yīng)連接一路輸出通道。

每個(gè)輸入信號(hào)處理單元包括依次電連接的噪聲門、輸入增益控制器、輸入 延時(shí)控制器、輸入相位控制器、30段參數(shù)濾波器以及輸入RMS壓限器。在每個(gè)輸入信號(hào)處理單元的輸入RMS壓限器和第一路由器之間設(shè)有輸入靜音開(kāi)關(guān)，所述輸入靜音開(kāi)關(guān)用于控制輸入通道的打開(kāi)或關(guān)閉。

每個(gè)輸出信號(hào)處理單元包括依次信號(hào)連接的高低通濾波器、8段參數(shù)濾波器、輸出延時(shí)控制器、輸出相位控制器、輸出RMS壓限器、輸出增益控制器、以及限制器。每個(gè)輸出信號(hào)處理單元連接有一個(gè)第三路由混合器，所述輸入信號(hào)處理單元、第三路由混合器，以及對(duì)應(yīng)的輸出通道按照順序兩個(gè)一組共分為二組，在每組內(nèi)部，第三路由控制器用于將信號(hào)處理單元的輸出信號(hào)輸入到該組所有輸出通道上。

所述FIR濾波器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)相位的自動(dòng)矯正，進(jìn)行相位自動(dòng)矯正的方法是：通過(guò)一個(gè)內(nèi)置的Wizard FIR軟件測(cè)試工具，以計(jì)算FIR濾波器，通過(guò)帶ASIO通訊協(xié)議的外置聲卡、接好MIC的輸入通道、以及連接到設(shè)備上的輸出通道，然后進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算得出一個(gè)FIR濾波器以糾正系統(tǒng)相位1024taps的非對(duì)稱性FIR濾波器，或者從第三方軟件導(dǎo)入資源以生成FIR濾波器因數(shù)，來(lái)進(jìn)行相位矯正；由于該相位矯正FIR是非對(duì)稱性的——就是說(shuō)，可以調(diào)整或者減少FIR延遲，因此，即使是在現(xiàn)場(chǎng)演出的情況下，哪怕同時(shí)運(yùn)行相位矯正FIR跟通過(guò)最終計(jì)算得出的FIR串級(jí)應(yīng)用到分頻，也是毫無(wú)問(wèn)題的。

實(shí)現(xiàn)兼容第三方軟件的方法為：通過(guò)內(nèi)置的Wizard FIR軟件測(cè)試工具，用戶可以把測(cè)量好的FIR濾波器系數(shù)儲(chǔ)存到設(shè)備中，或者將FIR濾波器系數(shù)保存到PC中，系統(tǒng)保存到PC里面有2個(gè)名字相同的文檔，但是其擴(kuò)展名字不同：一個(gè)為“.Mfi”，另一個(gè)為“txt”，F(xiàn)IR濾波器可按照用戶喜好，以.txt的格式導(dǎo)入到4個(gè)輸入通道上，然而實(shí)現(xiàn)兼容第三方軟件。

本實(shí)施例中，在每個(gè)輸出信號(hào)處理單元的壓限器和對(duì)應(yīng)的第三路由混合器 之間設(shè)有輸出靜音開(kāi)關(guān)，所述輸出靜音開(kāi)關(guān)用于控制輸出信號(hào)處理單元的打開(kāi)或關(guān)閉。

本實(shí)用新型的音箱處理器具有下述優(yōu)勢(shì)：

1：DSP處理：2x MARANI M716，24x32位濾波器處理，54位累加寄存器，96位精度中間數(shù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果；

2：自動(dòng)相位矯正FIR處理部分：非對(duì)稱性的，1024Taps，完美兼容第三方應(yīng)用軟件；

3：4個(gè)輸入通道都有高達(dá)1024Taps的非對(duì)稱性FIR分頻濾波器用于矯正相位，其中FIR因數(shù)可以由機(jī)器自己生成，也可以從第三方應(yīng)用中導(dǎo)入；

4:輸入通道DSP處理：30段參數(shù)均衡濾波器、噪聲門功能、增益控制、可調(diào)延時(shí)及相位、RMS壓限、粉紅/白噪聲發(fā)生器等；

5:輸出通道DSP處理：8段參數(shù)均衡濾波器、高/低通濾波器、可調(diào)延時(shí)及相位、增益控制、峰值和RMS壓限等；

6:路由：支持全矩陣混音模式

7:用戶預(yù)設(shè)：最高可儲(chǔ)存8個(gè)用戶預(yù)設(shè)

8:FIR可按照用戶喜好，以.txt的格式導(dǎo)入到4個(gè)輸入通道上

下面具體對(duì)各個(gè)組成部分做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

噪聲門：對(duì)每個(gè)輸入通道提供白噪聲和粉紅噪聲兩種噪聲發(fā)生器；

輸入增益控制電路：對(duì)每個(gè)輸入通道可設(shè)置輸入通道電平,范圍從-18dB到+12dB；

輸入延時(shí)控制電路：對(duì)每個(gè)輸入通道可設(shè)置的延時(shí)時(shí)間從000.0000mS到480.9984mS；

輸入相位控制電路：對(duì)每個(gè)輸入通道可設(shè)置為正相“Normal”和反向“Invert” 狀態(tài)；

30段參數(shù)濾波器：對(duì)每個(gè)輸入通道，分別有30段參數(shù)濾波器可以選擇，每個(gè)參數(shù)均衡濾波器可以選擇BELL、雪弗、高通、低通、帶通,陷波和全通濾波器。參數(shù)均衡濾波器的類型包括以下類型可選：Peaking_Eq/Hi-Shelv 1/Hi-Shelv2/Hi-Shelv Q/Lo-Shelv 1/Lo-Shelv 2/Lo-Shelv Q/Low-Pass 1/Low-Pass2/Low-Pass Q/High-Pass1/High-Pass2/High-Pass Q/Band-Pass/Notch Filt/All Pass1/All Pass 2；

輸入RMS壓限器：對(duì)每個(gè)輸入通道，RMS壓限啟控閾值范圍：-10dBu到+20dBu；RMS壓限拐點(diǎn)：0％～100％；RMS啟控時(shí)間：5ms～200ms；

輸入靜音開(kāi)關(guān)：對(duì)每個(gè)輸入通道，可選擇輸入信號(hào)“打開(kāi)”或“關(guān)閉”；

第一路由混合器：可把任一輸入通道的信號(hào)給四個(gè)輸入通道；

FIR濾波器：非對(duì)稱性的，1024Taps，可完美兼容第三方應(yīng)用軟件；

第二路由混合器：可把任一輸入通道經(jīng)FIR處理后的信號(hào)給八個(gè)輸出通道；

高/低通濾波器：對(duì)每個(gè)輸出通道，可進(jìn)行高/低通濾波器的選擇和設(shè)置。高/低通濾波器的頻率范圍從20Hz到20kHz；通濾波器類型如下：Bypass/BW-6dB/Oct/BW-12dB/Oct/LR-12dB/Oct/BS-12dB/Oct/BW-18dB/Oct/BW-24dB/Oct/LR-24dB/Oct/BS-24dB/Oct/BW-36dB/Oct/LR-36dB/Oct/BW-48dB/Oct/LR-48dB/Oct/；

8段參數(shù)濾波器：對(duì)每個(gè)輸出通道，分別有8段參數(shù)濾波器可以選擇，每個(gè)參數(shù)均衡濾波器可以選擇BELL、雪弗、高通、低通、帶通,陷波和全通濾波器。參數(shù)均衡濾波器的類型包括以下類型可選：Peaking_Eq/Hi-Shelv 1/Hi-Shelv 2/Hi-Shelv Q/Lo-Shelv 1/Lo-Shelv 2/Lo-Shelv Q/Low-Pass 1/Low-Pass2/Low-Pass Q/High-Pass1/High-Pass2/High-Pass Q/Band-Pass/Notch Filt/All Pass 1/All Pass 2；

輸出延時(shí)控制器：對(duì)每個(gè)輸出通道可設(shè)置延時(shí)時(shí)間從000.0000mS到270.9984mS；

輸出相位控制器：對(duì)每個(gè)輸出通道可設(shè)置為正相“Normal”和反向“Invert”狀態(tài)；

輸出RMS壓限器：對(duì)每個(gè)輸出通道，RMS壓限啟控閾值范圍：-10dBu到+20dBu；RMS壓限拐點(diǎn)：0％～100％；RMS啟控時(shí)間：5ms～200ms；

輸出增益控制器：對(duì)每個(gè)輸出通道可設(shè)置輸出通道電平,范圍從-18dB到+12dB；

限制器：對(duì)每個(gè)輸出通道可設(shè)置輸出通道的壓限限制，壓限限制啟控閾值范圍：-10dBu到+20dBu。壓限限制釋放時(shí)間范圍：0.1sec-5sec，用PM3編碼器設(shè)置壓限啟控時(shí)間范圍：1ms-900ms；

輸出靜音開(kāi)關(guān)：對(duì)每個(gè)輸出通道，可選擇輸出信號(hào)“打開(kāi)”或“關(guān)閉”；

第三路由混合器：可把輸出通道1/輸出通道2的信號(hào)給輸出通道1、輸出通道2或者同時(shí)給輸出通道1和輸出通道2；可把輸出通道3/輸出通道4的信號(hào)給輸出通道3、輸出通道4或者同時(shí)給輸出通道3和輸出通道4；

四個(gè)輸出通道：四進(jìn)四出FIR音箱處理器共有四個(gè)輸出通道。本實(shí)施例中，一體化的FIR系列音頻處理器帶有模擬或AES3輸入，F(xiàn)IR相位矯正，目標(biāo)EQ，進(jìn)行相位矯正的非對(duì)稱性FIR Taps最高達(dá)1024，同時(shí)高度兼容第三方FIR測(cè)試軟件。

上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。