解讀音頻編解碼器技術(shù)

用于音頻編碼解碼器中后處理的專有算法與DolbyDigitalPlus這類壓縮標(biāo)準(zhǔn)一樣重要，它們對(duì)任何受許可人也相同。在這個(gè)領(lǐng)域中，這些算法對(duì)多頻道標(biāo)準(zhǔn)攜帶的信息進(jìn)行操作，從而把家庭影院轉(zhuǎn)化成任何形式的收聽(tīng)場(chǎng)所：從一個(gè)巨大的教堂到一個(gè)爵士音樂(lè)俱樂(lè)部的戶外搖滾音樂(lè)會(huì)。

按照ADI公司SigmaDSP產(chǎn)品經(jīng)理ThomasIrrgang的說(shuō)法，后處理全都是圍繞著OEM商追求一個(gè)“簽名聲音”的愿望開(kāi)展的。大概最先做成功這點(diǎn)的是THX公司。其它開(kāi)展后處理研究的公司包括SRS、TruSurroundXT和TruBass。

在電視領(lǐng)域有能夠復(fù)原MP-3編碼損失的后處理器BBE，包括BBE3D和BBEMP。還有一種專門(mén)用于電視的算法BBEViva，在電視中立體聲話筒一般放置的非常近以便獲得良好的立體聲收聽(tīng)效果。

低音增強(qiáng)在便攜系統(tǒng)和電視機(jī)中正變得重要起來(lái)，這些設(shè)備不會(huì)給大的話筒驅(qū)動(dòng)器留有大的空間。目前最突出的是WAVES公司的MaxxBass算法，它大概也是最流行的低音增強(qiáng)算法，因?yàn)樗鰪?qiáng)了正被處理材料中低音的主觀感受水平，同時(shí)又不加入任何低頻能量。

Dolby公司在后處理領(lǐng)域以其VirtualSpeaker(虛擬話筒)和DolbyHeadphone(Dolby耳麥)算法而聞名于世。Dolby公司表示其技術(shù)復(fù)制了多個(gè)所以聲音簽名，包括反射，同時(shí)提供了串?dāng)_抵消，以便保持每個(gè)耳朵的環(huán)繞音質(zhì)不被其它話筒的環(huán)繞音質(zhì)所抵消。虛擬話筒和Dolby耳麥算法最初是由澳大利亞的LakeDSP公司開(kāi)發(fā)的。Lake現(xiàn)在是Dolby的一家分公司。

當(dāng)然，天下沒(méi)有免費(fèi)的午餐。諸如虛擬話筒這樣的算法只能在一個(gè)相對(duì)小的室內(nèi)空間(俗稱“甜場(chǎng)”)中模仿缺失話筒的存在。在這個(gè)“甜場(chǎng)”之外，環(huán)繞信息崩潰了。該聲音不算壞，但聽(tīng)起來(lái)它來(lái)自一個(gè)常規(guī)的雙耳話筒設(shè)置，情況就是這樣。

為了重新生成一個(gè)物理空間，Panasonic公司的網(wǎng)站上說(shuō)，其HallMode(大廳模式)“再生了回響效果，使聽(tīng)眾有一種空曠之音繞著自己傳播的感覺(jué)，”而且它在“享受音樂(lè)廳內(nèi)的交響樂(lè)表演時(shí)的效果尤其好?！币粋€(gè)雅馬哈A/V接收器的評(píng)論家認(rèn)為雅馬哈的音樂(lè)廳“的確加入了額外的一維，使人感到聲場(chǎng)的高度，‘音樂(lè)廳模式’甚至讓你忍不住要嘗試一下。對(duì)于令人喜愛(ài)的Mahler第四交響樂(lè)的立體聲錄音，‘音樂(lè)廳模式’給人一種親臨現(xiàn)場(chǎng)的感覺(jué)?！?/p>

房間修正

在后處理領(lǐng)域，超越虛擬化的下一步就是房間修正。這個(gè)功能開(kāi)始出現(xiàn)于2002年或2003年的高端多頻道系統(tǒng)中，而且目前已經(jīng)發(fā)展到處于價(jià)格/性能譜系中端的系統(tǒng)。它對(duì)一套公寓樓內(nèi)家庭影院系統(tǒng)的用戶滿意度至關(guān)重要，因?yàn)樵诩彝ビ霸合到y(tǒng)中不可能對(duì)稱設(shè)置左、右話筒，或者說(shuō)房間內(nèi)一堵墻的聲學(xué)性能不同于它對(duì)面墻的聲學(xué)性能。多頻道系統(tǒng)從房間修正技術(shù)中獲益最多。它也許對(duì)兩頻道設(shè)置的影響較小，但立體聲系統(tǒng)一般說(shuō)來(lái)對(duì)誤調(diào)整和誤校準(zhǔn)不那么敏感。

房間修正涉及到把該系統(tǒng)調(diào)整為T(mén)EST(測(cè)試)模式，在最喜歡的傾聽(tīng)位置處放一個(gè)麥克風(fēng)，并播放出一系列測(cè)試聲音以便弄清楚房間聲學(xué)性能方面的信息和話筒本身的局限性，隨后根據(jù)專有算法調(diào)整增益和均衡度。對(duì)于房間整定技術(shù)，一個(gè)令人感興趣的交叉領(lǐng)域是汽車應(yīng)用。多年來(lái)，一直在對(duì)昂貴汽車內(nèi)OEM的音響系統(tǒng)進(jìn)行聲學(xué)調(diào)整以便獲得最佳性能，但這是一個(gè)相當(dāng)費(fèi)力而且相當(dāng)主觀的人工過(guò)程。

汽車制造商已經(jīng)開(kāi)始采用自動(dòng)的聽(tīng)覺(jué)空間調(diào)整。實(shí)踐證明，除了豐富的聽(tīng)覺(jué)經(jīng)驗(yàn)外，這類調(diào)整一個(gè)最重要的方面就是聲學(xué)上的回音抵消。這意味著消除從免手拿話筒到安裝在太陽(yáng)帽或頭頂處麥克風(fēng)的反饋。

手機(jī)和個(gè)人多媒體設(shè)備的融合

MP3和AAC數(shù)據(jù)速率對(duì)個(gè)人多媒體播放器及PC是恰當(dāng)?shù)?。但?duì)于手機(jī)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)速率必須要低一些。而且顯而易見(jiàn)的是，與下載音樂(lè)文件以便稍后播放相比，通過(guò)蜂窩網(wǎng)鏈接的流音頻有著很不同的需求。

由第3代合作規(guī)劃委員會(huì)(3GPP)制訂的3G手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)采用AAC作為音頻編碼解碼器標(biāo)準(zhǔn)，可滿足了這兩類應(yīng)用的要求。該標(biāo)準(zhǔn)最新的修改版(版本6)允許使用兩種音頻編碼解碼器中的任何一種。一種就是AAC的強(qiáng)化版，叫做AAC-Plus或高效率AAC(HE-AAC)。

前不久，強(qiáng)化AAC-Plus或高效率AAC的第二套改進(jìn)版(版本2)也添加進(jìn)來(lái)。另一種選擇是“AMRWidebandPlus”，它是一種強(qiáng)化的語(yǔ)音編碼器。對(duì)GSM手機(jī)來(lái)說(shuō)，AMR寬帶是一種非常流行的語(yǔ)音編碼器。其Plus改進(jìn)版將其應(yīng)用擴(kuò)展到可處理音樂(lè)。

蘇格蘭的Wolfson微電子公司從事硬件音頻編碼解碼器的制造，該公司新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部的副總裁PeterFrith指出，給手機(jī)加入回放MP3的功能，或者用于下載音樂(lè)，或者作為高質(zhì)量的鈴聲，意味著用戶已經(jīng)希望在手機(jī)中看到一個(gè)相對(duì)高保真的回放系統(tǒng)。因此，手機(jī)制造商目前期盼出現(xiàn)功耗甚至更低的便攜式DAC，且能夠達(dá)到100dB的信噪比。

目前，帶多媒體功能的手機(jī)只能播放MP3。下一步要做的也許是個(gè)人多媒體播放器，它們能把手機(jī)的功能和藍(lán)牙及Wi-Fi技術(shù)結(jié)合在一起。在此期間，PDA電話已經(jīng)逐步進(jìn)入領(lǐng)域，它提供了一些播放視頻或音頻文件的功能。

那是你口袋里的合唱隊(duì)嗎?

Frith還表示，在過(guò)去，設(shè)計(jì)人員提供的手機(jī)只有非常簡(jiǎn)單的鈴聲或者M(jìn)IDI鈴聲功能。有了MIDI，硬件解決方案總的來(lái)看已經(jīng)發(fā)展成一個(gè)獨(dú)立的MIDI解碼器芯片。

雅馬哈是個(gè)典型的例子，芯片對(duì)MIDI文件進(jìn)行解碼，并將解碼結(jié)果轉(zhuǎn)換成PCM音頻文件，隨后通過(guò)一個(gè)DAC把它們播放出來(lái)。這個(gè)DAC也許可以集成進(jìn)該解碼芯片之中，當(dāng)然也可以是分立的。做到這點(diǎn)的一個(gè)替代方法是把軟件MIDI解碼器植入電話處理器之中。

用戶對(duì)播放高質(zhì)量鈴聲的興趣已經(jīng)導(dǎo)致日本市場(chǎng)上的某些電話為其鈴聲選用了MP3文件。電話對(duì)它們的處理如同一個(gè)音樂(lè)設(shè)備對(duì)MP3文件的處理一樣。它們是通過(guò)高保真音頻系統(tǒng)來(lái)處理。

在目前的大部分電話之中，這個(gè)高保真系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的芯片，它含有一個(gè)立體聲DAC、一個(gè)立體聲ADC、若干耳機(jī)和揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器、麥克風(fēng)預(yù)放大器等等。但類似Wolfson這樣的公司目前尋求把所有這一切都集成在一起，以便該處理器可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播放和鈴聲、語(yǔ)音信號(hào)、藍(lán)牙連接以及更多的功能(參見(jiàn)圖3)。

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