PIC單片機的數碼虛擬環繞聲控制器設計
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2 功能模塊設計
2.1 虛擬環繞聲電路
家庭影院音響系統的核心之一是環繞聲技術。本設計采用的虛擬環繞聲技術能對多聲道的信號進行虛擬處理，在兩個平行放置的音箱中回放出來，讓人感覺到環繞聲的效果。虛擬環繞聲技術中比較有名的為SRS公司的TruSurround、QSound公司的QSurround以及Aureal公司的A3D等方案。通過大量聽音測試實驗，在聲音流暢性和準確度、對話可懂度、聲像定位精確度等方面的比較，QSound公司的QSurround是聲音定位、空間感和包圍感最好的系統。
武漢力源電子有限公司推出的PS8888是采用了由QSound實驗室開發并專有的QSurround技術的一款功能強大的虛擬環繞聲處理芯片。用它進行音箱的虛擬定位，可維持原有的保真度，處理后的虛擬環繞聲音色均勻性、臨場感等方面的表現不亞于真實多音箱系統，效果很好。
PS8888內置16種處理模式，不僅具有空間環繞定位效果增強式的回放，而且能夠提高聲道分離度。它產生的虛擬環繞聲場可通過2、3、4、5、5.1聲道輸出，并且具有直通和效果增強兩種模式輸出。其外圍電路連接圖如圖4所示。FLI、FRI為音源選擇輸入信號；經虛擬處理后的FLO、FRO輸出至音量控制電路；CI、SUBI、RLI、RRI為擴展聲道輸入，CO、RLO、RRO為擴展聲道輸出，主要針對DVD視盤機輸出的Dolby環繞4聲道或5.1聲道信號；SCL、SDA為I2C引腳，通過上拉電阻與PICl6C57的I／O口相連。
2.2 音量音調調節電路
音源切換、音量、音調、平衡的調節等均采用模擬器件來實現。本設計選用武漢力源電子股份有限公司推出的高集成度芯片PS8889，一片芯片就可完成上述功能的數字化控制。PS8889是包含一個4路音源輸入選擇器的可編程音量音調控制器，調節方便準確。它能切換4種音源并針對不同的聲源分別設置不同級別的增益，同時在降低L／R誤差、步進誤差、串擾以及最大衰減等方面都能體現了優良的性能，并對于低頻或高頻段均具有激發并增大響度的功能。總諧波失真(THD)為0.002％，其內部的過零檢測使開關噪聲僅為5μVrms，音量調節范圍為0～-∞dB，還能對音調進行±12 dB的調整控制。
PS8889芯片在控制器設計中作為兩部分使用：在輸入選擇器和音量控制器之間接入虛擬處理芯片，使得4路音源經選擇器選擇1路信號，送至虛擬處理芯片進行音效處理；然后再返回PS8889芯片，進行音量、音調等控制。電路如圖5所示，(L1，R1，)…(L4，R4)為4組音源輸入，通過選擇器輸出一組FLI、FRI至虛擬環繞聲電路，經虛擬處理后返回進行音量、音調等控制；PS8889提供了3根串行控制線(DATA，CLK和STB)，方便與PIC16C57的I／O口RC0～RC2連接。PS8889的輸出可以把L、R信號分成FL(前左)、RL(后左)和FR(前右)、RR(后右)，并可分別控制音量。本設計中只需FL和FR兩路輸出，接至有源音箱。
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