Геворский Андрей Владимирович - студент.
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Andrey V. Gevorsky - Student.
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454
Костин Михаил Сергеевич - д.т.н., доцент, заведующий кафедрой радиоволновых процессов и технологий, заместитель директора Института радиоэлектроники и информатики. Scopus Author ID 57208434671.
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Mikhail S. Kostin - Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Head of the Department of Radio Wave Processes and Technologies, Deputy Director, Institute of Radio Electronics and Informatics, Scopus Author ID 57208434671
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454
Бойков Константин Анатольевич - к.т.н., доцент, кафедра радиоволновых процессов и технологий Института радиоэлектроники и информатики. Scopus Author ID 57208926258.
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Konstantin A. Boikov - Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Department of Radio Wave Processes and Technologies, Institute of Radio Electronics and Informatics. Scopus Author ID 57208926258.
78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454
Цели. Цель статьи – программно-архитектурная разработка и параметрический анализ многофункционального аудиомодуля на базе ADSP-процессора (audio digital signal processor) ADAU1701 в среде SigmaStudio для тестирования аудиоустройств в следующих режимах: маршрутизация балансных и небалансных аудиоканалов по дифференциальной схеме «Di-Box/R Di-Box»; пространственно-временная и динамическая аудиообработка; трехполосное моноканальное кросс-разделение с независимой эквализацией; коррекция амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) аудиоканала со следящим режекторным автоподавлением электроакустической положительной обратной связи (ПОС) в заданной спектральной полосе.
Методы. Использованы методы визуально-графического архитектурного программирования аудиомодулей в программных средствах SigmaStudio и Flowstone, алгоритмы сигнальных аудиоизмерений и анализа экспериментальных данных в REW и Soundcard Oscilloscope.
Результаты. Исследованы характеристики схемы «Di-Box/R Di-Box» для оценки влияния дифференциального преобразования сигнала на отношение сигнал/шум в аудиоканале. Приведены характеристики субмодулей реверберации и сатурации. Показано влияние режимов эквализации на коррекцию АЧХ студийного аудиомонитора. Исследовано воздействие аудиокомпрессора на динамический диапазон и уровень выходного сигнала. Проведены результаты экспериментального исследования субмодуля компенсационной коррекции АЧХ аудиомонитора при помощи согласованной фильтрации, а также получены спектральные характеристики субмодуля автоподавления электроакустической ПОС.
Выводы. Разработана программная архитектура многофункционального аудиомодуля на ADSP-процессоре ADAU1701 для тестирования и отладки медиаустройств в заданном спектрально-динамическом диапазоне. Балансная маршрутизация в 20 раз снижает влияние наводимых на аудиоканал шумов, что позволяет калибровать звукоснимающие аудиоустройства. Субмодуль аудиообработки обеспечивает компрессионную характеристику с динамическим диапазоном от −27 до 18.6 дБ с возможностью эквализационной параметризации в диапазоне 0.04–18 кГц; реверберационную характеристику в диапазоне 0.5–3000 мс; аудиоканальное кросс-разделение на 3 частотных поддиапазона с регулировкой АЧХ в динамическом диапазоне от −30 до 30 дБ. Субмодуль автокоррекции АЧХ позволяет снизить на 40 дБ динамическую неравномерность АЧХ. Субмодуль автоподавления электроакустической ПОС обеспечивает режекторное формантоподавление до −100 дБ при входном динамическом диапазоне от −50 до 80 дБ.
Objectives. The aim of this study is to develop and analyze parameters for a multifunctional audio module based on the ADAU1701 audio digital signal processor in the SigmaStudio environment. This will be used for testing audio devices in the following modes: routing of balanced and unbalanced audio channels according to the differential scheme Di-Box/R Di-Box; spatiotemporal and dynamic audio processing; three-band monochannel cross-separation with independent equalization; and correction of the frequency response of the audio channel with tracking notch auto-suppression of electro-acoustic positive feedback in a given spectral band.
Methods. Visual-graphical architectural programming of audio modules in the SigmaStudio and Flowstone, as well as algorithms for real-time signal audio measurements and analysis of experimental data in the REW and Soundcard Oscilloscope are used.
Results. The characteristics of the Di-Box/R Di-Box circuit were studied, in order to estimate the effect of differential signal conversion on the signal-to-noise ratio in the audio signal path. The characteristics of the reverberation and saturation submodules were established. Furthermore, the effect of equalization modes on the frequency response correction of a studio audio monitor was determined. The paper also studied the effect of an audio compressor on the dynamic range and the level of the output signal. The experimental results of the submodule for compensating the frequency response of an audio monitor using matched filtering were established, and the spectral characteristics of the submodule for automatic suppression of electro-acoustic positive feedback were obtained.
Conclusions. The software architecture of a multifunctional audio module based on the ADAU1701 audio digital signal processor for testing and debugging media devices in a given spectral-dynamic and spectral-temporal ranges was designed. Balanced routing allows the effect of noise induced into the audio channel to be reduced 20-fold, thus enabling calibration of pickup audio devices. The audio signal processing submodule provides: compression response in the dynamic range from −27 to 18.6 dB with the possibility of equalization parameterization in the range of 0.04–18 kHz; reverberation response in the range from 0.5–3000 ms; audio-channel cross-division into 3 with the ability to adjust the amplitude-frequency response in the dynamic range from −30 to 30 dB. The auto-correction submodule of the amplitude-frequency response allows the dynamic nonuniformity of the amplitude-frequency response to be reduced by 40 dB. The auto-suppression submodule of electro-acoustic positive feedback provides notch formant suppression up to −100 dB with an input dynamic range from −50 to 80 dB.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.