Помощь с функцией сжатия динамического диапазона (аудио)

Question

Я пишу функцию C # для выполнения сжатия динамического диапазона (звуковой эффект, который в основном подавляет переходные пики и усиливает все остальное, чтобы получить общий более громкий звук). Я написал функцию, которая делает это (я думаю):

альтернативный текст http://www.freeimagehosting.net/uploads/feea390f84.jpg

public static void Compress(ref short[] input, double thresholdDb, double ratio)
{
    double maxDb = thresholdDb - (thresholdDb / ratio);
    double maxGain = Math.Pow(10, -maxDb / 20.0);

    for (int i = 0; i < input.Length; i += 2)
    {
        // convert sample values to ABS gain and store original signs
        int signL = input[i] < 0 ? -1 : 1;
        double valL = (double)input[i] / 32768.0;
        if (valL < 0.0)
        {
            valL = -valL;
        }
        int signR = input[i + 1] < 0 ? -1 : 1;
        double valR = (double)input[i + 1] / 32768.0;
        if (valR < 0.0)
        {
            valR = -valR;
        }

        // calculate mono value and compress
        double val = (valL + valR) * 0.5;
        double posDb = -Math.Log10(val) * 20.0;
        if (posDb < thresholdDb)
        {
            posDb = thresholdDb - ((thresholdDb - posDb) / ratio);
        }

        // measure L and R sample values relative to mono value
        double multL = valL / val;
        double multR = valR / val;

        // convert compressed db value to gain and amplify
        val = Math.Pow(10, -posDb / 20.0);
        val = val / maxGain;

        // re-calculate L and R gain values relative to compressed/amplified
        // mono value
        valL = val * multL;
        valR = val * multR;

        double lim = 1.5; // determined by experimentation, with the goal
            // being that the lines below should never (or rarely) be hit
        if (valL > lim)
        {
            valL = lim;
        }
        if (valR > lim)
        {
            valR = lim;
        }

        double maxval = 32000.0 / lim; 

        // convert gain values back to sample values
        input[i] = (short)(valL * maxval); 
        input[i] *= (short)signL;
        input[i + 1] = (short)(valR * maxval); 
        input[i + 1] *= (short)signR;
    }
}

и я называю его значениями threshold от 10,0 до 30,0 дБ и соотношениями от 1,5 до 4,0. Эта функция определенно производит более громкий общий звук, но с недопустимым уровнем искажений, даже при низких пороговых значениях и низких соотношениях.

Кто-нибудь может увидеть что-то не так с этой функцией? Правильно ли я отношусь к стерео аспекту (функция предполагает стереовход)? Поскольку я (смутно) понимаю вещи, я не хочу сжимать два канала по отдельности, поэтому мой код пытается сжать «виртуальное» значение моно семпла, а затем применить ту же степень сжатия к значениям семплов L и R по отдельности. , Не уверен, что я все делаю правильно.

Я думаю, что часть проблемы может заключаться в «жестком колене» моей функции, которое резко сжимает сжатие при пересечении порога. Я думаю, что мне может понадобиться использовать «мягкое колено», как это:

альтернативный текст http://www.freeimagehosting.net/uploads/4c1040fda8.jpg

Кто-нибудь может предложить модификацию моей функции для получения кривой мягкого колена?

Answer 1

Проект с открытым исходным кодом Skype Voice Changer Проект включает в себя порт на C # ряда хороших компрессоров, написанных Скоттом Стиллвеллом , все с настраиваемыми параметрами:

• Компрессор быстрой атаки
• Довольно ребяческий (ограничитель компрессора)
• Горизонт событий (ограничитель максимального потребления)

Первый выглядит так, как будто он способен делать мягкое колено, хотя параметр для этого не выставляется.

Answer 2

Я думаю, что ваше базовое понимание того, как выполнять сжатие, неверно (извините;)). Речь идет не о «сжатии» отдельных значений выборок; это радикально изменит форму волны и вызовет серьезные гармонические искажения. Вам необходимо оценить громкость входного сигнала по многим сэмплам (мне нужна Google для правильной формулы) и использовать это, чтобы применить намного более постепенно меняющийся множитель к входным сэмплам для генерации выходных данных.

Форум DSP по адресу kvraudio.com/forum может указать вам верное направление, если вам трудно найти обычные приемы.