音效调试培训20230613 - 培训

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音效培训

版本：1.0.0
日期：2023/06/13

珠海市杰理科技股份有限公司

Zhuhai Jieli Technology Co., LTD

版权所有，未经许可，禁止外传
imagehttp://www.zh-jieli.com/
imageimage 目录
1、 调音流程.................................................................................................................................... 3
1.1 音乐播放音效调试............................................................................................................. 3
1.1.1 基础指标确认.......................................................................................................... 3
1.1.2 音效增强.................................................................................................................. 9
1.1.3 预衰减.................................................................................................................... 12
1.1.4 通用调音听音流程................................................................错误！未定义书签。
1.3 麦克风音效调试............................................................................................................... 14
1.3.1 基本指标确认........................................................................................................ 14
1.3.2 啸叫抑制................................................................................................................ 15
1.3.3 麦克风音效............................................................................................................ 16
1.3.4 提高响度................................................................................................................ 17
2、 工具使用技巧.......................................................................................................................... 19
2.1 AB 点比较........................................................................................................................... 19
2.2 DRC和WDRC ..................................................................................................................... 19
2.2 参数复制........................................................................................................................... 20
2.4 导出导入快照................................................................................................................... 20
3、 经验分享和样机演示.............................................................................................................. 21
3.1 层次感............................................................................................................................... 21
3.2 功放防破音....................................................................................................................... 21
3.3 资源优化........................................................................................................................... 21

1、 调音流程

image

1 . 1 音乐播放音效调试

image

1.1.1 基础指标确认

1.1.1.1 测试环境配置确认
（1）关闭（bypass）所有音效
（2）确认蓝牙音频参数配置

经典蓝牙音频格式有SBC和AAC，影响这两种格式质量的参数：码率

  1. / SBC码率配置：2~ 53，中质量38，高质量53/
  2. set_sbc_cap_bitpool ( 53) ;
  3. / AAC码率配置：128~ 320kbps，低质量131kbps， 中质量256kbps，高质量320kbps/
    4 set_aac_bitrate( 320 * 1000000) ;
（3）确认DAC输出方式

根据DAC硬件输出是单端还是差分，软件进行对应配置，使用AP测试指标的时候也要按照对应的输出方式来进行连接

1.1.1.2 增益调整原则

提高或者减少功放输出功率，需要严格遵循以下原则：
● 增大输出的原则

先确认DAC最大输出
减小衰减电阻
加大功放放大倍数
● 降低输出的原则
减少放大倍数
增大衰减电阻
减少DAC模拟增益（如有合适的挡位）
image 过特别注意！！！
数字增益（EQ增益、 DRC增益）尽量只是用来微调，避免为了方便，直接调整数字增益。
image ✅
701N系列，单端最大输出是850mVrms左右，对比样机输出是1Vrms左右。为了达到一致的输出功率，应该优先考虑使用差分输出，如果受限于封装或者其他因素只能用单端，这种情况应该优先调整功放的输入衰减电阻，或者修改功放的放大倍数。 比如功放目标输出是3Vrms，那么对比样机的放大倍数是3倍，接701N，放大倍数应该调整为3 .5倍左右。而不是直接去提高数字增益，压缩数字动态。

1.1.1.3 DAC基础指标确认

基础指标主要关注频响、输出幅度、 失真度和底噪。

（1）频响
AP输出方式选择蓝牙模式，AP 模拟平衡输入连接DAC输出（不经过电容）。
正常情况下， DAC原始频响应该是近乎平直的，波动大概在±0 .3dB 以内，如下图所示：
image 低频衰减：AP测试点是隔直电容之后，一般是隔直电容太小导致，可以尝试改为106试试。
高频衰减：一般是由于有损编码带来的，确认AAC和SBC码率配置是否最高
（2）输出幅度
影响 DAC输出幅值的因素，主要有声道配置、增益配置和电源配置
image ✅特别提示
测试输出幅值的时候，AP输出0dB单频信号测试

◆ 声道配置

DAC支持单端/差分输出，推荐使用差分输出。首先是差分模式输出幅值足够大，近似单端输出的2倍，其次是差分输出的抗干扰能力强，抑制共模噪声，对多RF芯片共PCB 的方案尤为有效

◆ 增益配置

模拟增益和数字增益，按照芯片规格，设置到最大。
如果不确定增益是否配置正确，可以通过打开音频配置跟踪功能，定时打印音频模块的模拟增益和数字增益，确认DAC配置正确
1 . #define TCFG_AUDIO_CONFIG_TRACE 0 //音频模块配置跟踪查
◆ 电源配置
1 . #define TCFG_AUDIO_DAC_LDO_VOLT DACVDD_LDO_ 2_90
image 过特别注意！！！
抬高DACVDD档位的时候，需要对应的提高VDDIO 的档位：
VDDIO-DACVDD ≥（250到300mV左右）
否则在电池电量低的时候， 由于VDDIO不稳定，容易导致DAC有杂音

（3）底噪
image 过特别注意！！！
如果是K歌音箱类产品，测试底噪的时候，需要先去掉麦克风通路引入的底

◆ 本底噪声

不同系列DAC 的本底噪声不同，底噪范围大致如下： 695N/696N：15uVrms@896， ButterWorth+Awt，单端空载 701N：11uVrms@860mVrms， ButterWorth+Awt，单端空载
底噪过大时，检查模拟走线是否存在干扰源，更换模拟地接地点
◆ 蓝牙干扰噪声
频率大概800Hz/1600Hz
推荐使用差分输出方式来改善

（4）失真度
一般情况下， DAC输出的失真度很难出问题，如果出现失真度异常，优先检查硬件声道接法和软件配置是否一致。

1.1.1.4功放输出确认

功放输出重点关注功率上限、底噪、频响和失真度

● 根据喇叭功率确定功放最大输出限制

根据喇叭标称的阻抗参数，在AP输入等效阻抗，在DAC最大输出的情况下，
调整功放参数，匹配喇叭功率
imageimage

（1）单声道功放接法

image （2）立体声功放接法

电阻R3/R4功放放大比例设置电阻（针对可调增益功放）
电阻R1/R2在外部声道混合方式时，减小回流导致的影响，设置过大导致输出幅度太小，设置过小信号会回到到DAC，会影响输出音质及输出幅度。
电容C1/C2 隔直，建议电容 106，C3/C4 电容会与R1/R2构成高通滤波器（这里以单声道输出为例），电容过小会低频不足，过大会popo声（功放特性，功放手册有写）
● 根据功放输出失真度需求确定最大输出限制
不同方案对失真度要求不一样，有的是1%， 5%或者10%，甚至更高，这个根据实际产品而定。

● 底噪

《麦克风音效调试手册. pdf》2.6章节“底噪调试”

● 频响

DAC频响平直的情况下，功放端输出频响起伏明显，一定不要优先去调整EQ补偿，需要先检查硬件电路，是否存在硬件EQ（外围硬件构成的滤波电路，建议去掉），根据功放的配置和提供的频响曲线进行比对处理

功放低频衰减严重时，一般是隔直电容设置过小
高频衰减严重时，一般是外部LC滤波参数设置不合理导致
部分功放扫频曲线高频上抬，属于正常现象，功放特性
若测试到功放频响曲线的失真度偏大，此时需要在AP和功放直接串联滤波器测试

1.1.2 音效增强

音效增强一般指低音增强和高音增强。音效增强，有时候是因为喇叭频响或者腔体频响的缺陷，有时候是由于对音质的个性化定制。无论是那种需求，增强音效之前，一定要先确认喇叭的频响曲线。
喇叭的频响曲线，是选择使用哪种增强算法的重要依据！
● （1）均衡器EQ
关于EQ，我们经常会听到 “FGQ”这个说法，也就是Frequency、 Gain和Q （带宽）。
按照常用使用习惯，我们称DRC前面的EQ为PreEQ（前EQ)， DRC后面的或者最后面的EQ为PostEQ（后EQ）。
image 低音不足，一般表现在音量较低的时候，最大音量的时候，低音一般不需要明显增强。如果大小音量使用一样的低音增强参数，则大音量的时候，容易破音。
所以这里建议使用Volume Link EQ。 即不同音量等级区间，使用不同的 EQ 曲线增强低音，该功能有点类似Bass_and_Treble 中的低音调节功能，只不过一个是手动，一个是自动。
通过Volume Link EQ，实现不同音量的低音均衡，也就是有些客户提高的“等响度”功能。
image 过特别注意！！！
通过EQ增强低音，前提是增强的频段，实际喇叭腔体是可以表现出来的，如果不行，则不应该通过EQ来强行增强，否则非但达不到低音增强的效果，反而使得低频很燥很糊。这种情况，应该考虑使用Vbass来增强
image ✅调试小Tips
当低频（比如100Hz 以下）抬升比较明显的时候，为了避免低频影响到中高频的，整体声音过度不够清晰，可以在明显抬升点和均衡频点增加陷波点（比如-3dB左右）。以下是哈曼曲线的不断迭代，可以看出亦有此趋势。
image ● （2）DRC
image 过特别注意！！！
image ● （3）虚拟低音Vbass

适用场景1：小型单体音箱，喇叭低频响应差
适用场景2：音量小的时候，进行低音增强（Volume_Link Vbass）
跟EQ一样，音量大的时候，低音表现较好，或者需要增强的比例更小，这个时候如果还是使用和低音量一样的VBASS配置，可能会低音增强过头，听起来有“嗡嗡感”，所以一样应该使用Volume Link Vbass

1.1.3 预衰减

预衰减是一个可选，且有一定风险的操作！！但是只要了解清楚具体缘由，正确操作，就可以得到想要的收益。
● （1）预衰减一定程度上会降低精度，尤其影响小信号

预衰减6dB，增益补偿6dB
image

  1. ((35 >> 1 ) << 1 ) = 34
  2. ((32767 >> 1 ) << 1 ) = 32766

预衰减12dB，增益补偿12dB
image

  1. ((35 >> 2 ) << 2 ) = 32
  2. ((32767 >> 2 ) << 2 ) = 32764
    综合以上分析和实际主观多人试听，建议预衰减的幅度在6dB 以内
    ● （2）增益补偿后级没有DRC，不可以随意放大。具体放大多少，需要根据预衰减的幅度而定。
    image

典型案例分享

image 问题描述
播放普通音乐，高低音比较均衡。播放低音重，节奏感强的音乐，底鼓的声音出来
的时候，人声会被抑制，听起来给人一种人声忽大忽小的感觉
◆ 调试分析

● 问题分析

客户的PreEQ 曲线调整幅度较大，同时全局增益GlobalGain也有抬升，最后使
用全带（Full Band）DRC来限幅， 目的是为了在功放输出功率上限情况下，尽
可能大声。这样做的后果就是就是使得DRC 的输入信号偏大，容易触发限幅，
同时因为信号的包络被压平了，层次感也因此受到影响。
● 优化处理（工具和样机演示）

使用预衰减+增益补偿
使用2分频DRC

1 .3 麦克风音效调试

1.3.1 基本指标确认

imageimage

K歌音箱推荐接法

! ! !重点关注指标项
● 输出幅值

麦克风输入电路
◆ 麦克风供电电压（2V左右）
◆ 正负极是否接反
◆ 硬件接法和软件配置匹配
◆ 是否接衰减电阻（可以先去掉衰减电阻）
ADC/ DAC增益
◆ 示波器确定麦克风的最大输出幅度（话筒处于正常工作状态，示波器连接MIC座，大声喊话，测量此时的麦克风最大输出幅度Vmic）
◆ 断开TX 的麦，并使用AP灌入等幅度信号Vmic，测试RX端DAC输
出幅度，调整TX MIC增益，保证RX输出幅度不失真（有线麦忽略）
◆ AP灌入等幅度信号Vmic，测试DSP DAC输出幅度，调整DSP MIC增益，使得DAC在不失真情况下达到最大输出
◆ 硬件连接：断开话筒端MIC，并使用AP 平衡模拟输出替换连接，RX 及DSP 的DAC输出用平衡模拟输入连接（非平衡连接时，可能会受到USB等干扰，优先建议平衡连接）
◆ 若调试环境无AP，则可以使用指示器跟踪，来确保
Tx（Mic）--> Rx（DAC）--> DSP（DAC）整条音频通路不失真，最大-3dB 左右
添加指示器跟踪数字信号的能量值

● 频响

通过麦克风通路的频响曲线，可以直观看出是否有缺失的频率成分，根据实际的喇叭频响，对麦克风输入信号进行滤波处理，或者修改输入隔直电容的大小。
比如喇叭的频响是100Hz 以下开始明显衰减，那么麦克风输入信号对应的频段也应该相应的衰减，避免大声喊话的时候失真大，声音闷，不干净，不清晰。
如果不确定隔直电容不确认多少，可以用稍微大一点（比如106），保证输入信号有足够的频响范围，然后再通过EQ模块根据需要进行滤波。
● 底噪

音效直通，注意NoiseGate也bypass，确认底噪幅值
如果底噪异常，优先检查硬件电路和软件配置是否一致，然后检查模拟增益是否配置过大
打开音效，如果底噪明显增大，一般就是EQ增益或者DRC对小信号放
大导致的

● 失真度

失真度用于判断软件参数配置是否异常，增益设置是否合理。例如TX差分接法时，软件也应该配置成差分，否则会导致失真度异常

1.3.2 啸叫抑制

● 啸叫抑制技术介绍

> 移频法

对输入信号的频率进行整体平移，避免反馈信号落到同一个频点，反复叠加，产生啸叫。
移频对单点或者窄带频率范围的啸叫，有很好的抑制作用。对连续频率的啸叫段，不能完全抑制，因为怎么移，最终都会存在某些频点重叠到一起，但是可以优化掉一部分，剩余的通过陷波抑制。

> 陷波法

◆ 自适应陷波算法
算法检测到啸叫产生的时候，开始抑制，也就是没有啸叫的时候，算法是不会起作用的。
陷波算法对啸叫尾音作用不明显，因为啸叫尾音和正常讲话，没有明显界限，如果调低陷波触发阈值，就会影响到正常讲话。 啸叫尾音使用PostEQ来抑制优化。

◆ 静态啸叫点陷波法（PostEQ）

通过辅助软件，测试啸叫点的频率，使用PostEQ，将对应的频率进行衰减处理。

噪声门
◆ 利用人讲话直达声比反馈声大很多的特性，利用噪声门限，对反馈小信号进行抑制
◆ 注意噪声门阈值不能太高，否则会影响人声尾音的完整性
麦克风增益
有时候为了追求响度和灵敏度，把麦克风增益调得很大，这样实际上正常讲话，已经基本满幅，收益不大了，但是采集到反馈信号会很大，导致更加容易啸叫。这种情况下，应该适当的减小ADC 的PGA。
● 提高啸叫抑制的鲁棒性（兼容性）
常见情况1：调试样机的时候，啸叫抑制得很好，批量生产的时候，有一定比例样机会有啸叫尾音（这里没有考虑到装配的一致性， 电声器件的一致性，密封性的一致性）
常见情况2：同一个配置参数，应用到硬件环境和腔体相似的两款方案，还是要重新调一次，兼容性不好（不同的腔体环境，啸叫点是不一样的）

✅调试指引

中 参数留有余量
Q值：减小0.1，防止啸叫点漂移
Gain：衰减多1.5dB，综合抑制，兼容装配和密封的差异性以及电声器件一致性

1.3.3 麦克风音效

● 噪声门Noise Gate
● 变声 Voice Changer
● 混响Plate Reverb
● 回声 ECHO

1.3.4 提高响度

> 调整ADC 的PGA

为了综合考虑大音量的时候声音不爆，或者考虑啸叫情况，ADC 的PGA 增益抬升有限，PGA调整上限，可以通过指示器来看数字信号是否饱和，一般大声喊话，达到-3dB左右就差不多了

> 调整DRC 曲线

40dB到70dB这个区间的增益抬升，效果比较明显
imageimage

典型案例分享
问题描述
麦克风底噪大，声音闷，很难出来，大声喊话，喇叭出来的声音小，混响效果差，空间感弱
调试分析
（1）去掉所有音效，单听原声，声音听起来还是很小，响度不够
（2）去掉NoiseGate（噪声门），沙沙底噪明显
综合（1） （2），初步判断是程序麦克风配置不对，或者麦克风硬件有问题，包括麦克风供电、麦克风输入方式（单端还是差分），输入衰减电阻太大（PGA增益也大）等。
检查硬件PCB，确认麦克风是单端隔直输入，检查程序配置，麦克风是差分配置，修正麦克风配置，试听原声，至此声音正常，底噪正常，通过AP测试曲线，各项指标也都符合芯片本身的性能
（3）检查混响参数配置（结合样机演示）
> RoomSize、 DecayFactor：提高混响空间感
> High Frequency Damping：如果空间感太强的时候，听感不太舒服，可以加大高频衰减
> Diffusion：如果尾音有点类似EHCO那种回音，减少密集度，加大发散性
（4）提高灵敏度（结合样机演示）
> 调整NoiseGate 阈值
> 调整DRC小信号斜率，提高小信号的平均功率

2、 工具使用技巧

熟练使用工具，可以提高调试效率工具演示

2 . 1 AB点比较

image 如果对比两个效果的时候，仅有一个模块的参数差异，这个时候使用快照切换，效率是最高的。但是有时候，对比的两个效果，有多个音效模块的参数有差异，这个时候就需要使用AB点来对比了
默认切换到B 点是没有参数的，这个时候AB切换，是有音效和无音效的对比。如果我们想对比两个音效组合的效果，可以在切到B点的时候，只读取文件中的参数，然后再调整，再切换AB对比
image

2 .2 DRC和WDRC

显示范围不一样，即显示基准不一样，有的人习惯0dB是最大，则切到DRC界面，相反则使用WDRC界面。
image

2 .2 参数复制

调试麦克风多场景模式（超级混响模式，剧场模式，KTV模式，酒吧模式等）的时候，很有用，减少抄参数的时间。比如，当我们调好一个超级混响模式的时候，然后我们想在超级混响的基础上稍微调整，当成剧场模式，这个时候，可以通过参数复制，可以快速的同步两个模式之间的参数

2 .4 导出导入快照

同样是调整多场景模式的时候，有时候你只想使用另一个模式的 EQ参数而已，其他参数，不想同步过来，这个时候，就可以使用快照导入导出的方式。先把目标配置的快照导出，然后切换到对应的场景对应的模块，导入目标配置即可

3、 经验分享和样机演示

3 . 1 层次感

一般来说音乐播放的层次感是依靠不同成分的差异来体现的，特别是播放设备的功率腔体受限的情况下不能完美回放各种频率成分时，需要通过加大频率间的差异来实现较好的效果。
突出某些频率成分的方法除了提高此成分，也可以通过削弱附近的频率来加大差异。在功率有限的，无法提高太多的情况下尤为有用。
因为层次感是依靠频率的差异来体现的，所以当 DRC前EQ拉了很大的增益，总增益也没有衰减，实际频响经过DRC 限幅之后就会被限制成接近平直，导致没有层次感，所谓的糊在一起。
遇到客户带来了对比样机，称硬件一样的前提下。调试发现我们的样机即使DRC bypass，EQ平直的状态下，最大音量也明显比对比样机响度小，不应通过强行数字放大达到响应的响度，这样会同样导致层次感变弱。应该检查硬件，验证功放输入是否达到芯片最大的输出幅度，在单端达不到目标输出功率的情况下，可以考虑使用差分输出。如果由于硬件限制只能使用单端，则修改功放的放大倍数或者功放的输入衰减电阻。

3 .2 功放防破音

功放一般都带有防破音功能，该功能在没有DRC 的情况下，是有用的，如果音效流程里面已经有DRC，又想输出更高的功率，可以关闭功放的防破音功能，通过调整DRC 的最大限幅输出，综合目标失真度，适当调整上限阈值。

3 .3 资源优化

● 优化内存占用

disable没有用到的模块
优化代码编写，使用动态申请
● 提高运行效率
根据内存占用情况，将部分音效代码放到ram运行

  1. //AudioEffects代码链接管理
  2. #define AUDIO_EFFECTS_DRC_AT_RAM 1
  3. #define AUDIO_EFFECTS_REVERB_AT_RAM 0
4.#defineAUDIO EFFECTS ECHO AT RAMimage
0
5.#defineAUDIO EFFECTS AFC AT RAM1
6.#defineAUDIO_EFFECTS_EQ_AT_RAMimage
1
7.#defineAUDIO EFFECTS NOISEGATE AT RAM0
8.#defineAUDIO EFFECTS MIC EFFECT AT RAMimage
0
9.#defineAUDIO EFFECTS MIC STREAM AT RAM0
10.#defineAUDIO EFFECTS DEBUG AT RAMimage
0
11.#defineAUDIO_EFFECTS_DYNAMIC_EQ_AT_RAM0
12.#defineAUDIO EFFECTS VBASS AT RAMimage
0
13.#defineAUDIO STREAM AT RAM0

imageimageimageimageimage

> bypass不用的音效DSP模块

image 比如以上流程框图，大部分情况下，混响 Mixer通路的3个DRC都是使用默认直通参数的，这个时候勾选bypass，节省资源

> 使用4线flash 的封装

具体封装型号，需要跟商务确认