FPGA卡拉ok系统--均衡器

1 硬件需求介绍

图1 卡拉ok硬件系统

1）麦克风（microphone）

2）音频ADC --PCM1080或其他音频ADC

3）FPGA --卡拉ok系统

4）音频DAC--PCM5102A

5）音响

6）显示屏

2 FPGA硬件系统介绍

图2 fpga内部音频算法系统

音频模拟信号经过音频adc采集后转化为数字信号通过I2S送入FPGA，FPGA内部可做均衡器算法，反馈抑制算法，高低通滤波器混响回声以及变声的音频处理算法。

3 均衡器

均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用，一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节。

均衡器分类：

1、参数均衡器(PEQ)

2、图示均衡器(GEQ)

均衡器的具体作用有三个：

1、调整音色；

2、调整声场；

3、抑制声反馈。

均衡器扩展知识：

一、均衡器分段

1、20Hz--60Hz部分：

提升能给音乐强劲有力，如雷声。如果提升过高，会混浊不清，造成清晰度不佳，特别是低频响应差和低频过重的音响设备。

2、60Hz--250Hz：

音乐的低频结构，包含了节奏部分的基础音，包括基音、节奏音的主音，和高中音的比例构成了音色结构的平衡特性。过度提升会发出隆隆声，衰减这两段会使声音单薄。

3、250Hz--2KHz：

这段包含了大多数乐器的低频谐波，如果提升过多会使声音像电话里的声音。如把600Hz和1kHz过度提升会使声音像喇叭的声音。如把3kHz提升过多会掩蔽说话的识别音，即口齿不清，并使唇音“mbv”难以分辨。如把1kHz和3kHz过分提升会使声音具有金属感。由于人耳对这一频段比较敏感，通常不调节这一段，过分提升这一段会使听觉疲劳。

4、2KHz--4kHz：

这段频率属中频，如果提升得过高会掩盖说话的识别音，尤其是3kHz提升过高，会引起听觉疲劳。

5、4kHz--5KHz：

这是具有临场感的频段，影响语言和乐器等声音的清晰度。提升这一频段，使人感觉声源与听者的距离显得稍近了一些；衰减5kHz，就会使声音的距离感变远；如果在5kHz左右提出升6dB，则会使整个混合声音的声功率提升3dB。

6、6kHz--16kHz：

这一频段控制着音色的明亮度，洪亮度和清晰度。提升这几段使声音洪亮，但不清晰，不可能会引起齿音过重；衰减时声音变得清晰，但声音不洪亮。

二、pop，rock，jazz，classic，vocal等几种模式的作用：

1、pop:流行乐：

兼顾人声和器乐的结合都很平均，所以曲线的波动不是很大的。

2、rock:摇滚乐：

高低两端提升很大，低音让音乐强劲有力，节奏感很强，高音部分清晰甚至刺耳。

3、jazz:爵士乐：

提升了3-5kHz部分，增强临场感。

4、classic:古典乐：

提升的也是高低两部分，主要突出乐器的表现。

5、vocal:人声：

人的嗓子发出的声音的频率范围比较窄，主要集中在中频部分。