论高级音频声音的糊和颗粒感

zasflower1984 · 发表于 2017-10-14 10:38

本帖最后由 zasflower1984 于 2017-10-14 12:52 编辑

你们也知道我开发了一款音乐播放器叫做k music player，我是从程序角度来思考音频和控制整个音频系统得出自己想要的声音的。程序这里有精确，稳定和可控3个优势，当然劣势和困难也一堆。刚好我的播放器里面有这个内容。以前我一直不愿意提及这个播放器的核心技术原理。现在我就聊聊这个播放器最核心的技术之一: 音频的糊和颗粒感刚好这个和耳机有点类似。
简单的说这事和声音在空气中的传播有关，可能到耳机物理上面和耳机的振膜有关。耳机的结构我不清楚，我说说音频的理论和我的实践。想深入了解的可以去看这些文章：

查看更多相关论文>>
https://www.baidu.com/link?url=wSLaq87Z85jJEndqr0L5zy2meHnIU1S1qkyiDJQLW6qmiyhRtzZPJMhqIEUgWLNWinhv5-pzM83X1ptEbti9FiJZrqupuJqtyiT_nRUZJTkURvtR72Hmrh4izGCizDWmeKHu8f1ZgVezCsWzeLA8DwEjU3fjui_MwAkY1DF1mu2lFAD1AuPUfXAAQc320txn&wd=&eqid=a763570a0000ae110000000659e171fd

我放两段这个播放器在糊和颗粒感两个设置下实际运行的录音，压缩过，不过可以作为大致的参考。https://pan.baidu.com/s/1c15j5T2

这个播放器的旗舰版在ios大概有20多万行的代码，然后在这块有6万多行的代码。界面有4个滑块。其实内部是很复杂的。主要复杂的是，1.计算。2.保证质量下的功耗和性能控制。提这个主要是让你们了解到那两段录音。

具体算法我就不说了，很复杂，6万多行代码是互相合作的。我聊聊大致的原理。

声音在真空中是无法传播的。大部分的声音是在空气中传播的。它在空气中传播就需要能量去扰动空气分子。可能是空气分子的原因，声音在空气中传播有一些规律。大致的说，高频会衰减的比低频快，具体和声波频率，气压，空气湿度，空气成分有关。一个轰隆隆的低频可传播得很远，一个很尖的高频则会在一段距离被衰减到人耳不可闻。所以我们能听到远处的雷鸣而无法听到远处一个人的尖叫。以具体的衰减规律可以参考上面连接论文里面的描述和实际测量出的数据。

其实对于糊这个字我个人认为是不太准确的。我更愿意把它叫做: 自然界声波衰减。糊更像是一团浆糊。虽然这两者看起来也有点像。

那么这事如何影响到耳机回放？我们知道其实前端播放器对耳机有着绝对的控制力的。假如我们对一段录音通过计算得出声音在自然界空气中传播20米距离之外的新录音，那么耳机回放的其实就是20米之外的新录音了。大致就是这样。前端播放器可以使用一些非常特别的手段和计算方法去控制耳机的振膜回弹速度和频响曲线这些。当然，所谓人声干湿音乐厅房间其实也是可以计算的。干湿其实就是房间混响。当然，人声的温润和颗粒感还和谐波失真有关。奇次多会更颗粒，偶次多会更温润。

大概就是这样子。

附件：
录音的曲目：童丽 - 多情总被无情伤 CD

Track19.m4a 录音的设置

Track20.m4a 录音的设置

hrmdadi · 发表于 2017-10-14 10:40

强势插楼

tts43 · 发表于 2017-10-14 13:29

你连耳机结构都没有清楚，那么你依据什么来断定你的程序可以控制振膜回弹速度？假设一个信号频率为100hz，让耳机振膜位移0.1毫米，那么振膜回弹速度就是40毫米/秒，如果信号幅度小，位移0.05毫米，那就是20毫米/秒。而信号幅度大小，最终由模拟放大部分控制，你是通过传感器获得了模拟放大部分的功率，还是通过麦克风获取了此状态下的声音响度？

zasflower1984 · 发表于 2017-10-14 13:35

本帖最后由 zasflower1984 于 2017-10-14 16:55 编辑

tts43 发表于 2017-10-14 13:29
你连耳机结构都没有清楚，那么你依据什么来断定你的程序可以控制振膜回弹速度？假设一个信号频率为100hz， ...

No no这事不一定要非常了解耳机的结构。就像做录音的人不用了解耳机的结构就可以让耳机出声一样。从源头和数学角度控制就好了。当然，这事不会绝对准确。我只是搞手机app ，追求零失真也是没有意义和成本太高的。那应该是搞耳机的人去搞的事情。一个328的app。就那么点收入，做成这样已经可以了。一个几百块的东西不需要把声音做到100分。90分足矣。原理大概这样。不需要做满分。我不需要去做零，比原来好很多就行。软件收入没多少钱，所以干成这样就好啦。搞音频程序没什么前途和研发资金，不如做硬件能收钱，所以程序搞成现在这样就好了。我的意思是我就这么点研发资金，搞成这样已经很可以啦。现在这个播放器还有一大堆操作之类别的东西要改进。

tts43 · 发表于 2017-10-14 13:41

zasflower1984 发表于 2017-10-14 13:35
No no这事不一定要非常了解耳机的结构。就像做录音的人不用了解耳机的结构就可以让耳机出声一样。从源头 ...

从源头的角度？那就类似于我发现这段音频里10000hz以上的信号很强，在此状态下振膜估计可能震动很快，于是把他砍了，就控制了振膜速度？

zasflower1984 · 发表于 2017-10-14 13:42

本帖最后由 zasflower1984 于 2017-10-14 16:16 编辑

tts43 发表于 2017-10-14 13:41
从源头的角度？那就类似于我发现这段音频里10000hz以上的信号很强，在此状态下振膜估计可能震动很快， ...

肯定不需要砍啊。具体怎么控制代码也蛮复杂，但不是直接砍掉哪个频段。和频率有关，但不是像eq那样直接衰减或者增强哪个频率，运作原理和eq不同的，当然自动分析歌曲是一定的。这个界面控制的不是eq。参数式eq在另外一个界面。这个界面是通过4个滑块来控制这些的，这4个滑块背后是6万多行代码，复杂。

你可以去听那两段录音。track20.m4a 。你可以听到在真实世界中我是怎么通过前端播放器来控制耳机振膜的回弹速度的。并不是满分控制，但是确实是实际有效的。售价300的app控制成这样我已经很满意了。录音压缩过，实际在iphone ipad上面运行起来效果会更好些。

okcomputer · 发表于 2017-10-14 13:44

现实的声音并不如很多hifi那么透明，和有些器材比，真实的声音可能有糊的感觉。太透明，厚度或密度就缺失。人说话，仔细听，也会出来颗粒感，可能是声音本身固有的谐波。

wudiyuehun · 发表于 2017-10-14 17:02

lz有发帖都要说下自己在做app，app多少钱。直接就把标题改成我做的app特别牛，别玩这些标题党好吗？套路玩个一次两次的也就差不多了，广告就大大方方发呗

zasflower1984 · 发表于 2017-10-14 17:03

本帖最后由 zasflower1984 于 2017-10-14 17:22 编辑

wudiyuehun 发表于 2017-10-14 17:02
lz有发帖都要说下自己在做app，app多少钱。直接就把标题改成我做的app特别牛，别玩这些标题党好吗？套路玩 ...

行，以后我直接发广告，不过这个论坛好像也并没有人想买的。

广告我已经发到iphone的威锋网和论坛个人区了啊。

http://www.erji.net/forum.php?mo ... 7884&extra=page%3D1

http://www.erji.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2077013&extra=

售价我也说了啊，328

讲真，耳机发烧论坛没有多少iphone用户，所以我现在都不发广告了。虽然328对于发烧友不是什么钱。我发广告你们又不会买，所以我又何必发广告。真不要觉得我每个帖子都是发广告啊，这个论坛用户就这么点，iphone买家早就我上次免费送50个兑换码搞没了啊。我真正想推广的是在欧美那边，赚点老外的钱。现在的买家基本是中国的，所以我的想法是，既然中国区328是可以接受的，那50美元对于欧美国家应该不是问题。

cain8889 · 发表于 2017-10-14 17:10

okcomputer 发表于 2017-10-14 13:44
现实的声音并不如很多hifi那么透明，和有些器材比，真实的声音可能有糊的感觉。太透明，厚度或密度就缺失。 ...

玩的就是失真的音效，对比一下真实的乐器发出的声音和通过器材回放的声音，根本不是一回事

GTO · 发表于 2017-10-14 22:20

楼主的音频我听了，衰减后的人声自然多了，抵消了制作中加的一些味精。这种声音是能够长时间聆听的，赞一个。

GTO · 发表于 2017-10-14 22:26

wudiyuehun 发表于 2017-10-14 17:02
lz有发帖都要说下自己在做app，app多少钱。直接就把标题改成我做的app特别牛，别玩这些标题党好吗？套路玩 ...

劝这个兄弟一下，我觉得对技术人员和奸商还是要区别对待，凭自己技术的创新发明，应该鼓励才对，这样国砖行业才能进步，奸商来这里做商业宣传再来抵制嘛。

lsd中毒 · 发表于 2017-10-16 10:47

能不能不用这种味精碟说事儿，放一点原音一些的录音来看看效果如何

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