AR/VR設(shè)備需要怎樣的聲學(xué)系統(tǒng)

隨著硬件迭代、性能提升，以及市場需求的增長，AR/VR市場獲得了更高的關(guān)注度，包括主控芯片、顯示系統(tǒng)、聲學(xué)系統(tǒng)在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)都在推出相應(yīng)的新品。其中，聲學(xué)元器件是AR/VR設(shè)備中的重要元器件。

以VR設(shè)備為例，在基本結(jié)構(gòu)中，成本占比前三的元器件分別是顯示屏幕、存儲、芯片處理器，占比依次是34%、27%、16%，光學(xué)模組和聲學(xué)模組分別占據(jù)6%的成本。在聲學(xué)模組方面，為AR/VR設(shè)備提供聲學(xué)器件的廠商有樓氏電子、歌爾股份、瑞聲科技等，另外，共達電聲也在投資者互動平臺表示公司已有麥克風(fēng)、喇叭等產(chǎn)品可應(yīng)用于VR領(lǐng)域。

視覺之外，聽覺是AR/VR感知體驗的另一個重要感知。那么，AR/VR到底需要怎么樣的音頻系統(tǒng)，麥克風(fēng)等聲學(xué)器件與降噪算法等音頻技術(shù)之間可以怎么配合？

由于AR與VR應(yīng)用場景、產(chǎn)品形態(tài)都有較大的不同，因此將兩者分開來看。瑞聲科技系統(tǒng)架構(gòu)高級總監(jiān)李建國提到，AR產(chǎn)品需要的是ID友好、輕薄，非入耳式佩戴，但是又要有私密性，音頻體驗要求有立體聲效、響度適中。VR產(chǎn)品對音頻系統(tǒng)的需求主要有四點，一是空間聲場，沉浸感要強，二是聲場飽滿，性能優(yōu)越；三是無聲泄露，私密性好；四是小巧便捷，穿戴方便。

識音方案是提升AR/VR設(shè)備聽覺體驗的另一要素。在這方面，MEMS麥克風(fēng)支撐語音交互功能的核心器件，為AR/VR設(shè)備提供定向人聲拾取、低功耗語音的識別等功能。對于全向麥克風(fēng)來說，麥克風(fēng)陣列加語音算法是實現(xiàn)定向拾音的關(guān)鍵。但空間與性能之間的平衡是多麥克風(fēng)陣列要實現(xiàn)輕便AI 設(shè)計的雙重挑戰(zhàn)。

為此，瑞聲科技推出了小尺寸數(shù)字麥克風(fēng)以及模擬麥克風(fēng)。其中，數(shù)字麥克風(fēng)的尺寸為2. 75* 1. 85*0.9mm，信噪比可以高達66dB，模擬麥克風(fēng)的信噪比達到了67. 5 dB?！霸谶@么小尺寸的產(chǎn)品封裝空間內(nèi)，要達到這么高的信噪比是具備挑戰(zhàn)的。但是我們的小尺寸麥克風(fēng)可以完全滿足 AR 設(shè)備對語音品質(zhì)以及整機堆疊對空間的極致要求?！崩罱▏硎?。

值得一提的是，瑞聲科技還推出指向性麥克風(fēng)和智能麥克風(fēng)。迄今為止，消費類設(shè)備不得不采用多個全向麥克風(fēng)陣列，并且這些麥克風(fēng)很難將需要的語音與不需要的背景噪聲隔離，采用麥克風(fēng)陣列代價需要更大的空間能耗以及設(shè)計的復(fù)雜性。基于上述難點，瑞聲科技推出的指向性麥克風(fēng)，采用了 8 字形的拾音模式，相較于全向麥克風(fēng)，可以在硬件層面消除更多不必要的噪聲，高保真的隔離用戶聲音。指向性麥克風(fēng)的推出讓麥克風(fēng)可應(yīng)用于語音翻譯、聽障人士語音轉(zhuǎn)換文字等語音指向性要求更高的場景。目前，亮亮視野等多家硬件廠商推出的AR眼鏡明確可以面向聽障人士。

據(jù)了解，瑞聲科技從聲臨其境、HiFi音質(zhì)以及隱私保護三大方面打造AR/VR聲學(xué)系統(tǒng)。其中針對身臨其境的頭戴設(shè)備音頻體驗，瑞聲科技研發(fā)了空間音頻算法，在保證原本音頻特性的同時，擴大了聲場的范圍，將常見立體聲更變成具有空間感、沉浸式的立體音頻；該算法提供低延時360°頭部追蹤，通過追蹤佩戴者的頭部位置聲場，作出相應(yīng)的變化。

為了達到HiFi音質(zhì)，瑞聲科技的大師級同軸1216揚聲器，配合自研的 NLC算法等算法增強技術(shù)提升音效。此外，瑞聲科技還通過隱私聲場技術(shù)減少漏音。李建國表示，為了提升音頻體驗的私密性和沉浸體驗，瑞聲科技推出了超微型揚聲器，尺寸僅為8*20*3mm，可以把 AR眼鏡的鏡腿做到寬11mm，厚度 8mm米，接近普通眼鏡，這將助推AR/VR設(shè)備的小型化發(fā)展趨勢。

盡管當(dāng)下AR/VR市場的增速沒有預(yù)期的快，并且出現(xiàn)下滑，但IDC預(yù)計到2026年中國AR/VR市場規(guī)模將超130億美元，整體市場趨勢向好。如今，AR/VR產(chǎn)業(yè)正處于市場增長的關(guān)鍵期，就在近期，業(yè)內(nèi)流出蘋果AR/VR設(shè)備的新設(shè)計和功能等細(xì)節(jié)展示，預(yù)期在蘋果推出AR/VR設(shè)備后，能將加速整體市場的發(fā)展。

審核編輯 ：李倩