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一种无混叠的混合数字-模拟复音合成器

音频与语音处理 2023-12-01 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

模拟减法合成器通常被认为比数字仿真提供 superior 音质。然而,模拟电路需要校准,且存在老化、温度不稳定以及生成多种波形灵活性有限的问题。数字合成可缓解诸多此类缺陷,但生成任意无混叠波形仍具挑战。本文提出 +-synth,一种结合两者优势的混合数字-模拟八声部复音合成器原型。该合成器的核心是大傅里叶振荡器 (BFO),一种利用加法合成生成多种无混叠波形的新型数字超大规模集成 (VLSI) 设计。每个 BFO 产生两个声部,每个声部使用四个振荡器。单个振荡器可生成多达 1024 个自由配置的分音(谐波或非谐波),这些分音使用坐标旋转数字计算机 (CORDIC) 计算。BFO 被制造为 65nm CMOS 定制专用集成电路 (ASIC),集成于 +-synth 中以同时生成多达 32768 个分音。四个 24 位 96kHz 立体声 DAC 随后将八个声部转换至模拟域,继以数字控制的模拟低通滤波与放大。+-synth 原型的测量结果展示了高保真与低延迟。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.18774,
  title  = {An Aliasing-Free Hybrid Digital-Analog Polyphonic Synthesizer},
  author = {Jonas Roth and Domenic Keller and Oscar Castañeda and Christoph Studer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.18774},
  year   = {2023}
}

备注

Presented at DAFx23