移動(dòng)音頻創(chuàng)新技術(shù)讓小揚(yáng)聲器也能發(fā)出大聲音

　　移動(dòng)設(shè)備上的視頻娛樂功能在2011年持續(xù)獲得消費(fèi)者的青睞。根據(jù)Nielsen公司發(fā)布的數(shù)據(jù)，2011年在移動(dòng)設(shè)備上觀看視頻的美國人數(shù)量比2010年增加了41%。鑒于這種快速增長勢(shì)頭，移動(dòng)設(shè)備開發(fā)人員和制造商競相向市場(chǎng)推出下一代平板電腦和智能手機(jī)，并且精心設(shè)計(jì)的多媒體功能非常奪人眼球。這些移動(dòng)設(shè)備平臺(tái)呈現(xiàn)在消費(fèi)者面前的不只是更高分辨率的屏幕和更有活力的顯示器，制造商們還紛紛開發(fā)出眾多音頻創(chuàng)新技術(shù)。

　　今天的移動(dòng)設(shè)備是真正便攜式的設(shè)備，擁有20年前大多數(shù)消費(fèi)者無法想像的許多功能。制造商們重點(diǎn)關(guān)注的特性有話音和高速數(shù)據(jù)連接、電子郵件、短消息、安全性、耐用性、屏幕質(zhì)量、網(wǎng)頁瀏覽和越來越多的各種應(yīng)用，但對(duì)娛樂體驗(yàn)始終沒有加以太多關(guān)注。

　　很長一段時(shí)間以來，在街角等候出租車的時(shí)刻能夠用智能手機(jī)分享一段YouTube視頻或觀看一段新聞剪輯足以讓一般消費(fèi)者心滿意足。然而，現(xiàn)在的消費(fèi)者正在尋求一種更讓人滿意、更高質(zhì)量的移動(dòng)信息娛樂體驗(yàn)。由于視頻和數(shù)據(jù)質(zhì)量問題大部分得以解決，下一個(gè)移動(dòng)前沿挑戰(zhàn)是增強(qiáng)的音頻輸出功能。

　　幸運(yùn)的是，由于現(xiàn)代超薄設(shè)計(jì)的物理限制而導(dǎo)致的音頻質(zhì)量損失可以通過數(shù)字信號(hào)處理功能給找回來。經(jīng)過正確應(yīng)用，DSP音頻算法可以有效地解決核心回放問題，如很薄的低音喇叭、缺乏聲音清晰度、失敗的成像（扁平聲音）和不足的揚(yáng)聲器功率。

　　音頻清晰度限制

　　低音是表達(dá)任何娛樂體驗(yàn)的興奮和激情的促進(jìn)劑。低頻增強(qiáng)技術(shù)方面的最新創(chuàng)新是使用DSP算法提升低頻，以便即使最小的揚(yáng)聲器也能再現(xiàn)自然厚重的低音。這種算法可以通過動(dòng)態(tài)增強(qiáng)和聲來恢復(fù)主要低頻音調(diào)的感覺。經(jīng)過改進(jìn)的低音性能可以實(shí)現(xiàn)更加豐滿、更加激動(dòng)的聆聽體驗(yàn)。

　　人類從三個(gè)方面感知聲音。我們對(duì)聲音的定位能力依賴于來自相同聲源的聲波在到達(dá)左右耳朵時(shí)互不相同的原理。我們依賴專門的音頻輸入信息——聲音到達(dá)我們耳朵時(shí)的頻率變化、音量強(qiáng)度和時(shí)延——來判斷發(fā)聲的位置和聲場(chǎng)映像的類型，或者我們聽音的收聽環(huán)境。

　　當(dāng)通過智能手機(jī)或平板電腦消費(fèi)的數(shù)字娛樂或數(shù)據(jù)被背景噪聲頻繁中斷時(shí)，用戶通常是嘗試人工調(diào)整音量進(jìn)行補(bǔ)償。但這種調(diào)整是不精確的，可能會(huì)破壞真正的聆聽體驗(yàn)。人類聽覺不是一個(gè)純機(jī)械過程。其實(shí)每次用戶操作音量控制按鈕時(shí)都會(huì)涉及到心理聲學(xué)概念的應(yīng)用。

　　心理聲學(xué)是研究人類對(duì)聲音的心理和生理反應(yīng)的一門科學(xué)。它認(rèn)為人類收聽聲音是一個(gè)感覺和知覺事件。我們的耳朵和大腦一起工作，能以獨(dú)特的方式忽略某些聲音并感知其它聲音。

　　開發(fā)人員可以使用生理聲學(xué)模型判斷數(shù)字音頻信號(hào)的哪部分可以去除而不會(huì)顯著降低感知到的音頻質(zhì)量。換句話說，這種模型能夠建議應(yīng)該增加或增強(qiáng)哪部分內(nèi)容來改善收聽體驗(yàn)。

　　便攜式娛樂功能正在成為一種社交體驗(yàn)，消費(fèi)者與朋友聚會(huì)時(shí)可以圍繞著一臺(tái)手機(jī)或平板電腦分享他們最喜愛的電影剪輯或音頻視頻。這種使用案例可以將手持式收聽體驗(yàn)從最初對(duì)耳機(jī)的依賴轉(zhuǎn)換為對(duì)小屏幕揚(yáng)聲器回放的依賴，可以有多位收聽者圍坐在設(shè)備周圍。但纖薄、細(xì)窄的揚(yáng)聲器、聽筒或耳機(jī)無法高保真地再現(xiàn)多維聲場(chǎng)。在小型移動(dòng)電話中使用的大多數(shù)小型揚(yáng)聲器件具有很大的性能限制，只能回放出擠壓的、沉悶的聲音。

　　今天的設(shè)備顯然還沒有準(zhǔn)備好提供消費(fèi)者要求的音頻體驗(yàn)。音頻技術(shù)公司正在努力開發(fā)能夠極大改進(jìn)收聽體驗(yàn)的技術(shù)。

　　身臨其境的聲音

　　所謂的3D音頻正在快速獲得制造商的青睞，并用來增強(qiáng)移動(dòng)設(shè)備上的音樂收聽和游戲體驗(yàn)。通過3D音頻技術(shù)可以擴(kuò)展音頻環(huán)境，從而向用戶提供身臨其境的、多層次的、環(huán)繞聲收聽體驗(yàn)。

　　目前有多家供應(yīng)商正在開發(fā)先進(jìn)的音頻技術(shù)，這些技術(shù)能夠分析和處理頻率、音量和時(shí)延，同時(shí)將收聽者耳機(jī)之間的距離等物理變化考慮在內(nèi)。這種處理技術(shù)能夠在立體聲揚(yáng)聲器和耳機(jī)上實(shí)現(xiàn)非凡的環(huán)繞聲體驗(yàn)。這是一種一流而又簡單的替代技術(shù)，能夠極大地改善用戶的收聽體驗(yàn)。

　　還有些其它技術(shù)能夠戲劇性地提升感知音量水平，因此音樂、電影和游戲能夠響亮、清晰和魯棒性真實(shí)地還原藝術(shù)家的原始意圖。

　　另外，針對(duì)智能手機(jī)開發(fā)的音頻技術(shù)設(shè)計(jì)用于增強(qiáng)音頻頻段，從而提高對(duì)話和說話的音頻質(zhì)量，并用仿真中心聲道拓寬錄音棚，改進(jìn)其清晰度和音頻音質(zhì)。

　　借助創(chuàng)新的DSP算法，制造商現(xiàn)在能夠最大限度地提高小型音頻揚(yáng)聲器的聲學(xué)功率而不用花費(fèi)額外的BOM硬件成本，因而能夠?qū)崿F(xiàn)具有更高消費(fèi)價(jià)格競爭力的更好產(chǎn)品。

　　圖1：設(shè)備制造商（如LG）都在新型號(hào)手機(jī)中集成了先進(jìn)的音頻技術(shù)。