Документация

Ревербератор

Добавление реверберации к звуковому сигналу

развернуть все на странице

Библиотека:
Звуковые инструменты/эффекты

Описание

Блок ревербератора добавляет реверберацию к моно- или стереофоническим звуковым сигналам. Можно настроить параметры блока ревербератора для имитации различных акустических сред.

Порты

Вход

развернуть все

`x` - Входной сигнал
матрица | вектор 1-D

Матричный вход - каждый столбец входа рассматривается как независимый канал.
1-D vector input - Вход обрабатывается как один канал.

Этот порт не называется, если не указаны дополнительные входные порты.

Типы данных: single | double

`Delay` - Предварительная задержка реверберации (ревербераций)
скаляр в диапазоне [0,1]

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Pre-delay (s) в поле Specify from input port.

Типы данных: single | double

`HighCut` - Отсечка фильтра нижних частот
положительный скаляр в диапазоне [0, (частота выборки )/2

]

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Highcut frequency (Hz) в поле Specify from input port.

Типы данных: single | double

`Diffusion` - Плотность хвостовой части реверса
скаляр в диапазоне [0,1]

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Диффузия (Diffusion) значение Указать из входного порта (Specify from input port).

Типы данных: single | double

`Decay` - Коэффициент затухания хвоста реверба
скаляр в диапазоне [0,1]

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Коэффициент затухания (Decay factor) в поле Указать из входного порта (Specify from input port).

Типы данных: single | double

`Damping` - Высокочастотное демпфирование
скаляр в диапазоне [0,1]

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр High frequency damping (Высокочастотное демпфирование) в поле Specify from input port (Указать из входного

Типы данных: single | double

`WetDry` - Отношение влажного (ревербератированного) сигнала к сухому (исходному) сигналу
скаляр в диапазоне [0,1]

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите флажок «Указать из входного порта» для параметра «Влажная/сухая смесь».

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

`Port_1` - Выходной сигнал
матрица

Блок ревербератора выводит сигнал того же типа данных, что и входной сигнал. Размер выходного сигнала зависит от размера входного сигнала:

Матричный вход - блок выводит матрицу того же размера и типа данных, что и входной сигнал.
1-D vector input - Блок выводит матрицу N-by-1 (вектор столбца), где N - количество элементов в векторе 1-D.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Если параметр указан как настраиваемый, его значение можно изменить во время моделирования.

`Pre-delay (s)` - Предварительная задержка реверберации
`0` (по умолчанию) | скаляр в диапазоне [0, 1]

Предварительная задержка реверберации - это время между слышанием прямого звука и первым ранним отражением. Значение предварительной задержки пропорционально размеру моделируемого помещения.

Чтобы задать значение Pre-delay (s) для входного порта, выберите параметр Specify from input port (Указать из входного порта).

Настраиваемый: Да

`Highcut frequency (Hz)` - Отсечка фильтра нижних частот
`20000` (по умолчанию) | скаляр в диапазоне [0, (частота выборки )/2

]

Отсечка фильтра нижних частот - это частота отсечки -3 дБ для однополюсного фильтра нижних частот в передней части структуры ревербератора. Это предотвращает применение реверберации к высокочастотным компонентам входа.

Чтобы задать частоту Highcut (Гц) для входного порта, выберите параметр «Указать из входного порта».

Настраиваемый: Да

`Diffusion` - Плотность хвостовой части реверса
`0.50` (по умолчанию) | скаляр в диапазоне [0, 1]

Диффузия пропорциональна скорости, с которой реверсивный хвост наращивает плотность. Увеличивающаяся диффузия сближает отражения, сгущая звук. Функция «Уменьшение диффузии» создает больше дискретных эхо-сигналов.

Чтобы задать диффузию из входного порта, выберите параметр Задать из входного порта (Specify from input port).

Настраиваемый: Да

`Decay factor` - Коэффициент затухания хвоста реверба
`0.50` (по умолчанию) | скаляр в диапазоне [0, 1]

Коэффициент затухания пропорционален времени, которое требуется отражениям для исчерпания энергии. Для моделирования большого помещения используйте длинный реверберационный хвост (низкий коэффициент распада). Для моделирования небольшого помещения используйте короткий реверберационный хвост (высокий коэффициент распада).

Чтобы задать коэффициент затухания для входного порта, выберите параметр Задать для входного порта.

Настраиваемый: Да

`High frequency damping` - Высокочастотное демпфирование
`0.0005` (по умолчанию) | скаляр в диапазоне [0, 1]

Высокочастотное демпфирование пропорционально ослаблению высоких частот на выходе реверберации. Установка высокочастотного демпфирования в большое значение приводит к тому, что высокочастотные отражения затухают быстрее, чем низкочастотные.

Чтобы задать высокочастотное демпфирование из входного порта, выберите параметр Задать из входного порта (Specify from input port).

Настраиваемый: Да

`Wet/dry mix` - Отношение влажного (ревербератированного) сигнала к сухому (исходному) сигналу
`0.3` (по умолчанию) | скаляр в диапазоне [0, 1]

Влажная/сухая смесь - это отношение влажного (ревербератированного) сигнала к сухому (исходному) сигналу, выдаваемому блоком ревербератора.

Чтобы задать влажное/сухое смешение из входного порта, выберите параметр Указать из входного порта (Specify from input port).

Настраиваемый: Да

`Inherit sample rate from input` - Указать источник входной частоты дискретизации
on (по умолчанию) | off

При выборе этого параметра блок наследует частоту дискретизации от входного сигнала. При сбросе этого параметра частота дискретизации задается в поле Частота дискретизации на входе (Гц).

`Input sample rate (Hz)` - Частота выборки входных данных
`44100` (по умолчанию) | положительный скаляр

Настраиваемый: Да

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите параметр Inherit sample rate от входного параметра.

`Simulate using` - Укажите тип выполняемого моделирования
`Interpreted execution` (по умолчанию) | `Code generation`

Interpreted execution - Моделирование модели с помощью интерпретатора MATLAB ®. Эта опция сокращает время запуска и скорость моделирования сравнима сCode generation. В этом режиме можно отладить исходный код блока.
Code generation - Моделирование модели с использованием сгенерированного кода C. При первом запуске моделирования Simulink ® генерирует код C для блока. Код C используется повторно для последующего моделирования, если модель не изменяется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но скорость последующего моделирования сравнима сInterpreted execution.

Примеры модели

Mimic Acoustic Environments

Имитационные акустические среды

Проверьте блок ревербератора в модели Simulink ® и параметры настройки. Параметры реверберации в этой модели имитируют большое помещение с жесткими стенами, например гимнастический зал.

Trigger Reverberation Parameters

Параметры реверберации триггера

Проверьте блок ревербератора в модели Simulink ®, где параметры реверберации запускаются по времени.

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `single`
Прямой проход	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`yes`
Обнаружение пересечения нулей	`no`

Алгоритмы

развернуть все

Алгоритм добавления реверберации соответствует топологии реверберации класса пластин, описанной в [1], и основан на частоте дискретизации 29 761 Гц.

Алгоритм имеет пять этапов.

Ниже приведено описание алгоритма для стереовхода. Моноинтерфейс - это упрощенный случай.

Стерео-в-Моно

Стереосигнал преобразуется в моносигнал: $x [n] = {0,5}_{} \times ({xR}_{} [n]$ + xL [n]).

Предварительное создание условий

Задержка, за которой следует фильтр нижних частот, обусловливает моносигнал.

Выходной сигнал предварительной задержки определяется как $_{xp} [n] = x [$ n − k], где параметр Pre-delay (s) определяет значение k.
Сигнал подается через однополюсный фильтр нижних частот с передаточной функцией
$LP (z) \frac{=}{1 -^{α1}} -$ αz − 1,
где
$α = exp (- \frac{_{}}{{2λ}_{}} \times$ fcfs).
- _fc - частота отсечки, заданная параметром Pre-delay (s).
- _fs - частота дискретизации, заданная параметром Inherit sample rate from input или параметром Input sample rate (Hz).

Decorrelation

Сигнал декоррелируется путем прохождения через серию из четырех фильтров allpass.

Фильтры allpass имеют вид

$AP (z) \frac{=^{β}}{+ z^{-}} k1$ + βz − k,

где β - коэффициент, заданный Diffusion свойство и k - задержка следующим образом:

Для AP1 k = 142.
Для AP2 k = 107.
Для AP3 k = 379.
Для AP4 k = 277.

Бак

Сигнал подается в бак, где циркулирует для имитации затухания хвоста реверберации.

Следующее описание отслеживает сигнал по мере его прохождения через верхнюю часть резервуара. Прохождение сигнала через днище резервуара следует одной и той же схеме с различными спецификациями задержки.

Новый сигнал поступает в верхнюю часть резервуара и добавляется к циркулирующему сигналу снизу резервуара.
Сигнал проходит через модулированный фильтр allpass:
$Модулированный_{AP1} (z) \frac{= -^{β}}{+ z^{-}}$ k1 − βz − k
- β - коэффициент, заданный параметром диффузии.
- k - переменная задержка, определяемая синусоидой 1 Гц с амплитудой = (8/29761) × (частота дискретизации). Для учета дробной задержки, возникающей в результате модуляции k, используется интерполяция allpass [2].
Сигнал снова задерживается и затем проходит через фильтр нижних частот:

$_{LP2} (z) \frac{=}{1 -^{ф1}}$ − фз − 1
- start- коэффициент, заданный параметром High frequency damping.
Сигнал умножается на коэффициент усиления, заданный параметром коэффициента затухания. Затем сигнал проходит через фильтр allpass:
$_{AP5} (z) \frac{=^{β}}{+ z^{-}} k1$ + βz − k.
- β - коэффициент, заданный параметром диффузии.
- k имеет значение 1800 для верхней части резервуара и 2656 для нижней части резервуара.
Сигнал снова задерживается и затем циркулирует в нижнюю половину резервуара для следующей итерации.

Аналогичная схема выполняется параллельно для нижней половины резервуара. Выход резервуара вычисляется как подписанная сумма линий задержки, снимаемых в различных точках из резервуара. Суммируемый выходной сигнал умножается на 0.6.

Влажная/сухая смесь

Влажный (обработанный) сигнал затем добавляется к сухому (исходному) сигналу:

$_{yR} [n] = (1_{-} λ) {xR}_{[} n] +$ κx3R [n],

$_{yL} [n] = (1_{-} λ) {xL}_{[} n] +$ κx3L [n],

где параметр Wet/dry (влажная/сухая смесь) определяет

Ссылки

[1] Dattorro, Jon. «Effect Design, Part 1: Ревербератор и другие фильтры». Журнал Общества аудиотехники. Том 45, выпуск 9, 1997, стр. 660-684.

[2] Dattorro, Jon. «Effect Design, Part 2: Delay-Line Modulation and Chorus». Журнал Общества аудиотехники. Том 45, выпуск 10, 1997, стр. 764-788.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.

См. также

Представлен в R2016a

Документация по панели инструментов Audio

Поддержка