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中科院声学所发布Windows平台音效增强软件—iSurround

中科院声学所发布Windows平台音效增强软件—iSurround 声学楼论坛
2015-11-13
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导读:目前,多通道环绕声系统已经得到广泛的应用,例如杜比和DTS的5.1/7.1格式和NHK的22.2格式等。但是

目前,多通道环绕声系统已经得到广泛的应用,例如杜比和DTS的5.1/7.1格式和NHK的22.2格式等。但是,在笔记本电脑、智能电视、PAD、无线音箱和手机等这些终端设备中,两通道立体声格式依然被广泛的使用,并且还会长期存在。上述这些电子产品的播放设备一般是小尺寸扬声器或耳机。这样的小尺寸扬声器存在很多缺陷,例如低频重放能力有限,其低频截止频率通常在100-240Hz之间;扬声器的动态范围较小,一般只有60dB左右;扬声器的频率响应也不够理想,通常在某些频段存在一些谷点或峰值点致使其频响曲线的平坦度较差。


另外,在很多的实际应用中,两只扬声器之间的距离很近,这使得立体声的声场变窄,听众无法体验到真实震撼的环绕声效果。这些场合中用户也经常抱怨对白不够清晰,用户期望能听到改善的声音。对于耳机的应用还存在饱受诟病的“颅中效应”问题,即用户感觉声音来自头内部或头皮而具有较差的临场感。




为了解决上述问题,中科院声学所开发了iSurround音效增强技术。iSurround利用了先进的数字信号处理技术和心理声学原理。针对笔记本扬声器动态范围较小的现状,iSurround采用了自适应音量控制技术,在保证输出信号不饱和情况下使得输出音量提升最多20分贝。iSurround的对白增强和声场扩展技术利用了基于模型的声场分离技术和人耳听觉感知曲线,能有效的改善音乐或电影中声音沉闷浑浊、声场太窄或太宽的问题。针对小尺寸扬声器无法发出低频声信号的问题,iSurround采用了专利的虚拟重低音技术,通过重构基频信号的各次谐波使听众体验到震撼的低音效果。

上述这些技术原则上可以在各种平台实现。当前发布的iSurround是基于上述技术在Windows平台开发的一款虚拟声卡类插件,即它工作在音视频播放器和物理声卡驱动之间。它是利用两只扬声器或一副立体声耳机来制造出逼真的环绕立体声效果,以营造真实自然的空间声场,改善聆听感受。iSurround的主要功能包括对白增强、声场扩展、环境音效、声像位置调整、动态范围控制、低音增强和语谱分析等等。针对不同的播放设备(耳机、笔记本扬声器、外置扬声器)和不同的音源类型(音乐、语言、电影)进行了个性化的性能优化和音效配置,一般用户只要对这两个选项进行简单的配置就可以使用,有经验的用户可以进行更加个性化的参数设置。


工作原理

iSurround软件将Windows上各种应用程序送到声卡进行播放的声音信号截获并进行特殊的音效增强处理后再送给物理声卡进行输出。下图显示了其在计算机中的位置和工作方式。




简而言之,如果您的电脑没有安装iSurround音效增强软件,当您通过百度音乐、酷狗音乐、QQ音乐、优酷播放器或暴风影音播放器来播放音视频文件时,这些播放器会将您的音视频文件解码后直接送给声卡输出;但是当您安装iSurround音效增强软件后,iSurround会在这些声音信号进入到物理声卡前将其截获,利用先进的数字信号处理技术和心理声学原理将这些声信号添加上各种音效效果,然后iSurround再把这些带有特殊效果的声信号送给物理声卡。


主要特性

  • 语谱显示:用于显示iSurround捕获的声音信号的幅度谱。

  • 图示均衡器:iSurorund预设了七个类型的均衡器,包括流行、古典、舞曲、摇滚、人声、爵士和民谣。用户可以在自定义选项中设置个性化的均衡器参数。

  • 总开关:面板这个开关决定了是否对输入音频信号进行音效增强。

  • 播放设备:播放设备是与计算机声卡连接的声音的输出设备,当您选择了某一项播放设备后,iSurround会在控制面板自动加载经过优化的音效处理参数。

  • 耳机:包括头戴式、入耳式和耳塞式耳机等等

  • 笔记本电脑:特指小型的扬声器,包括计算机内置的小型扬声器或者外接的各种小尺寸扬声器

  • 外置扬声器:计算机的外接扬声器,一般该类扬声器的尺寸比较大

  • 音源类型:选择与您正在欣赏的音视频内容最相符的音源种类。iSurround会根据您的音源类型自动选择个性化的音效处理技术。

  • 音乐:在欣赏音时选择,包括DVD环绕声音乐在内的任何音乐类型

  • 语音:在以语音为主的环境选择,如新闻节目、电视剧或语音通话等

  • 电影:在电脑上播放电影以及进行游戏时的最佳选项

  • 对白增强:iSurround能自适应的提取立体声中的对白声信号并进行增强,使得对白更加清晰突出,从沉闷或模糊的音频中营造出真实的清晰感。

  • 声场宽度:拓展扬声器声场的立体空间宽度,使得立体声更加富有层次感。如果该选项数值设置到最小,则声场就会收敛到一个点;若将该项数值调节到最大,声场宽度达到最大,立体感最明显,声音似从四面八方扑面而来。

  • 环境音效:增强立体声的空间感和现场感,数值越大临场效果越明显。对于音乐、电影、游戏等音源,建议适当调大该项数值,体验音乐厅和影院般的效果,对于以语言为主的节目,建议将该项设计一个较小的数值。

  • 声像位置:该选项仅当播放设备选择为耳机时生效。目的是调整音乐信号中主唱所在的位置,该选型的值从最小变到最大时,主唱的位置逐渐的从左耳移动到右耳。建议通过调整该选项数值,将主唱调节在正中间稍偏左或偏右的位置。

  • 扬声器尺寸:选择实际采用的扬声器尺寸,该选项的数值与您所使用的扬声器或耳机的低频点相联系。一般的扬声器尺寸越小其低频截止频率越高。iSurround根据您的选择自动设置虚拟低音的参数,产生最佳的低音效果。

  • 低音强度:低音增强的强度。对于质量较好的耳机或外置扬声器,iSurround会合适的抬升低频信号的强度产生真实的低音,对于笔记本扬声器这样的小尺寸扬声器,iSurround会自动利用虚拟重低音技术来增强低音效果。

  • 自动音量均衡:调整语音信号的动态范围。该项目数值由小变大时,iSurround输出语音的动态范围越小,也就是iSurround通过压缩较大的声信号的幅度和提升小信号的幅度使输出设备产生更大的声音。iSurround能在保证输出音量不饱和的情况下,最大带来20分贝的附加音量提升。

  • 限幅器:iSurround音效处理的最后一个步骤,用于防止声信号幅度过大导致的削波和失真现象,保证iSurround在任何设置下都输出高质量的声音。推荐使用iSurround的默认值。


安装注意事项

iSurround软件安装的过程中,主要会安装两部分组件:软件界面与虚拟声卡。首先进行的是软件界面的安装,这个过程与一般的软件安装基本相同。需要注意的是,电脑需要提前安装. NET framework 4.0架构;其次将会进行虚拟声卡的安装,这个过程可能需要等待一段时间。只有这两部分都正确的安装成功后,iSurround软件才能正常运行。


知识产权保护

iSurround所有技术均已申请专利和软件著作权保护,iSurround名称已申请商标保护,违权必究。


其他平台的iSurround技术

目前iSurround音效增强技术已经移植到ARM/ARC/Xtensa等嵌入式平台,基于Android平台的iSurround播放器已经开发完成,我们会择期发布,敬请期待。


你还犹豫什么,赶紧打开电脑去下载体验吧!

下载地址:http://www.casonics.com/col.jsp?id=116


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“声学楼”创办于2005年,致力于促进声学领域技术交流与应用。历经多年发展,声学楼已从一个单纯声学工程师交流平台,成长为音频企业上下游多方参与音频技术专业论坛之一,每年还通过举办技术研讨会、年会等活动,搭建起与会的行业供需双方沟通的桥梁。
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