基于DSP的多功能MIDI音频效果器的研究与实现

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随着科技的日益进步,传统的音视频行业与IT行业越来越紧密结合在一起。IT领域的科技成果越来越普遍的应用于音视频领域并大大推动了音视频技术的进步,本研究基于DSP的多功能MIDI音效处理器就是在音频领域应用的一个很好的例子。音频效果器分模拟和数字两种,由于模拟音频效果器存在电路复杂、成本高、灵活性差等不足,加上DSP强大的运算能力在音频处理上的广泛应用,模拟效果器已经逐渐被数字效果器取代。现阶段,市面上出现的数字吉他音频效果器技术比较成熟,音效比较齐全,有失真、延时、混响、颤音、节拍器等效果。   本文研究了一款基于MIDI功能的音频效果器,处理器选择的是美国ADI公司的ADSP-BF533。除了具备市场上效果器的普通功能,本设计的效果器还结合了MIDI技术:吉他音频电信号由音频ADC采样及编码后交给ADSP-BF533处理,DSP对音符进行检测识别,然后交给MIDI合成芯片CS9236进行音频合成。通俗点讲,通过弹吉他,我们可以“弹”出钢琴、小提琴、二胡等一百多种乐器的声音。MIDI功能是新一代吉他效果器的突破,给吉他演奏者带来乐趣的同时还方便了音乐工作者对音乐的创作。本文首先介绍了音频效果器、基本音乐知识及MIDI技术的相关知识,之后分别对系统硬件设计、音频效果处理、音频检测及MIDI合成、软件设计等四部分做了详细的阐述。主要解决了如下关键问题:首先结合ADSP-BF533芯片,设计了音频接口、人机交互、MIDI合成等外围电路。其次,设计了失真、延时、混响、节奏等普通音频效果算法。最后,创新性得实现了MIDI吉他弹奏功能。
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