如何通過數字音頻處理提升低音性能？

在開放聲場中，針對OWS(不入耳開放式)耳機（也可以類比到音箱），在只有一個發(fā)聲單元的開放音頻，增加面積，離耳朵更近，改變相位多是采用物理的聲學結構設計來完成，數字信號處理主要的作用是最大限度的達到物理的限制位移。

物理的限制主要來源于兩部分：01.喇叭承受的功率是確定的；02.功放輸出的最大功率是確定的。

方法一：EQ的調整

采用固定的一組EQ來調整耳機/音箱，這個是所有耳機/音箱調音中最常見的做法，這里的限制是不應讓最后的總增益超過0dBFS。但事實上市面上一些劣質的耳機/音箱會犯數字削波失真的錯誤。

方法二：“動態(tài)”EQ調整

不同的音量下采用不同的EQ，比單一的EQ方法有提升，中小音量聽音時低音比重更大，但大音量時由于物理的限制，不能提升低頻品質。

方法三：動態(tài)范圍控制/壓縮（DRC，Dynamic Range Control/ Compression）

動態(tài)范圍控制，顧名思義，是將輸入音頻信號的動態(tài)范圍映射到指定的動態(tài)范圍，有模擬和數字控制器，包含壓縮限幅等，這里特指壓縮相關的方法。音頻信號可以進行整體的動態(tài)范圍控制；也可以劃分為若干子帶分別進行動態(tài)范圍控制。DRC廣泛用于錄音、制作、降噪、廣播和現場表演等，并不算是一個新技術。小體積音箱的標配數字音頻方法，但由于參數設計需要一定的專業(yè)和經驗，是早期小體積音箱好壞的重要區(qū)分點。DRC做得好，會提升低音體驗，做得不好會有聲音忽大忽小的問題，更有甚者會有顯著的失真或破音。

  一般DRC包含分頻，擴位，峰值/均值檢測，啟動和釋放平滑增益控制等，常見動態(tài)范圍壓縮的框圖如下。

方法四：基于聲學的特點，偽造出低音感，虛擬低音增強技術

聲學實驗中，存在一種“虛擬音調”的實驗現象：人耳在基頻缺失的情況下利用諧波組合重建信號音調高低。主要流程如下圖，產生諧波主要方法為MaxxBass算法和VB Phase Vocoder。

 

MaxxBass算法是最早實現的一種低音增強算法。采用非線性乘法器來生成諧波，該方法不可避免會帶來互調失真，目前幾乎已經不再用實際應用。

VB Phase Vocoder相位聲碼器，利用短時傅里葉變換在頻域進行頻率和相位的調整來實現頻率轉移。一些手機中應用了該算法。

應用在音響上面可以使用類比半導體 AU6815P 2X25W DSP數字功放；