[发明专利]基于长脉冲响应的实时快速卷积系统

摘要

本发明提供一种有限脉冲响应数字信号处理系统，特指一种基于长脉冲响应的实时快速卷积系统。它包括实时卷积器、音频输出装置，所述实时卷积器连接输入信号，并与音频输出装置相连，该系统还包括房间脉冲响应预备模块，所述房间脉冲响应预备模块包括房间脉冲响应存储模块、房间脉冲响应低阶近似模块、房间脉冲响应截断模块，用于对存储的房间脉冲响应(RIR)做出低阶近似、截断或不作任何处理中的一个处理后输出给实时卷积器。本发明具有很好的实时性，结果简单，运算量小，效果与非实时的信号卷积系统相当，易于在通用的DSP平台上实现。

主权项

一种基于长脉冲响应的实时快速卷积系统，包括实时卷积器(1)、音频输出装置(2)，所述实时卷积器(1)连接输入信号(4)，并与音频输出装置(2)相连，其特征在于，该系统还包括房间脉冲响应预备模块(3)，所述房间脉冲响应预备模块(3)包括：房间脉冲响应存储模块(5)、房间脉冲响应低阶近似模块(6)、房间脉冲响应截断模块(7)；所述房间脉冲响应存储模块(5)，用于存储完整的房间脉冲响应，可存储一个或多个房间脉冲响应，房间脉冲响应可通过实际测量或声场模拟软件获得。根据需要和使用场合，其有选择性的输出给房间脉冲响应低阶近似模块(6)、房间脉冲响应截断模块(7)和实时卷积器(1)三个中的其中一个，实际使用中主要根据音效模拟要求、运算开销预算来选取；所述房间脉冲响应低阶近似模块(6)，用于在音效模拟要求较高、运算开销中等时，此时对房间脉冲响应进行最小相位近似，得到的脉冲响应在时域的有效阶数将缩短，而幅频响应不变，其输出送入到实时卷积器(1)中；所述房间脉冲响应截断模块(7)，用于在音效模拟要求适中、运算开销较低时，对房间脉冲响应保留直达声到达后的Lms内的采样信息，根据建筑声学理论，L在80‑100之间取值，截断后的脉冲响应在时域的有效阶数会大大缩短，其输出送入到实时卷积器(1)中；所述实时卷积器(1)，用于在精确模拟房间音效、运算开销较高时，对房间脉冲响应存储模块(5)中的原有房间脉冲响应与输入信号(4)进行实时卷积计算；或用于接收进行了低阶近似的房间脉冲响应，并与输入信号(4)进行实时卷积计算；或用于接收进行了截断采样的房间脉冲响应，并与输入信号(4)进行实时卷积计算，最后输入给音频输出装置(2)。