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动态范围压缩器(DRC)

限幅器(动态压缩模式和抑制削波失真模式)
通过高度可配置的左右声道限幅功能,这个解决方案可以统一处理整个音频频谱。其配置参数是:
启动/释放阈值:这两个参数用于设定限幅激活(启动)和关闭(释放)阈值。
启动/释放速率:这两个参数用于设定以dB/ms为单位的限幅激活(启动)和关闭(释放)速率(当信号电平升到启动阈值以上时信号电平被衰减的速度;当信号电平降到释放阈值以下时信号电平被恢复到正常振幅的速度)。
动态压缩模式(DRC)或抑制削波失真模式(AC)模式:这个参数可以设定阈值的参考电平。
图 1:动态压缩模式(DRC)或抑制削波失真模式(AC)模式下的限幅器
 
双波段动态范围压缩 (B2DRC)


双波段动态范围压缩可针对左右主声道的高低频率信号分开独立进行处理。该技术使用一个高通滤波器提取高频信号,而一个与之对应的低通滤波器则将输入信号中的低频信号提取出来,如图2所示;然后,将各自专用的声道音量和限幅功能模块应用到每个音频频带。最后,把处理完的最终声道相综合,产生最终的输出信号。

值得注意的是,B2DRC为高低频声音信号各自提供一个完全独立的限幅控制功能。这个特性在平板电视机等应用中非常有益,因为在这些系统中,扬声器允许的最大输出功率与音频信号的频率有关。

这种处理技术的另一个优点是在不影响高音频率内容的情况下,能够对突发的高响度信号(多数情况下存在于低音频域)做出正确反应。在电影里,当发生剧烈的爆炸时,高响度信号会使整个音频信号衰减,包括电影对白,如果使用普通的限幅器,很可能听不见对白声音。这会产生令人沮丧的心烦的听觉效果。双频DRC只限制突发爆炸的音频振幅,而不影响对白话音,从而让观众清晰地听到电影对白。

高低音频分开处理技术还能在主通道和低音通道上应用独立的音量设置,实现一个灵活的可设置的强力低音效果,同时符合扬声器的功率限制。

图2::双频DRC (本图仅用于单通道)
 
均衡型DRC (EqDRC)
 
均衡型DRC (EqDRC)是一个改进型的限幅器,与标准限幅处理器相比,增加了一个向衰减控制器馈入信号的前置滤波器(双二阶滤波器如图3所示)。这个滤波电路能够调整频带的电平阈值。例如,如果把滤波器设定在低音增强+4dB,那么峰值检测器和衰减控制器会对低音频率更加敏感,结果,实际信号衰减阈值降低4dB (实际设置 – 4 dB)。
图 3: EqDRC结构框图

当整个音频带只有一个衰减器且需要一个调整频率的阈值电平时,即高低音频需要不同的限幅器激活电平时,通常要使用这种限幅器。

注意,与B2DRC相反,均衡型DRC不使用独立的限幅器处理不同的音频,只能自定义调整控制这个唯一的衰减器的阈值电平。一旦衰减器被激活(因为峰值低频或高频),整个音频都会受到影响。

在多数情况下,通过使用一个简单的Shelf滤波器(低通或高通),可以使高音和低音频带使用不同的阈值电平,以调整衰减器的灵敏度。