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場所：從一個(gè)巨大的教堂到一個(gè)爵士音樂俱樂部的戶外搖滾音樂會(huì)。

按照ADI公司SigmaDSP產(chǎn)品經(jīng)理ThomasIrrgang的說法，后處理全都是圍繞著OEM商追求一個(gè)“簽名聲音”的愿望開展的。大概最先做成功這點(diǎn)的是THX公司。其它開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，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公司開發(fā)的。Lake現(xiàn)在是Dolby的一家分公司。

當(dāng)然，天下沒有免費(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”)中模仿缺失話筒的存在。在這個(gè)“甜場”之外，環(huán)繞信息崩潰了。該聲音不算壞，但聽起來它來自一個(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，其HallMode(大廳模式)“再生了回響效果，使聽眾有一種空曠之音繞著自己傳播的感覺，”而且它在“享受音樂廳內(nèi)的交響樂表演時(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)為雅馬哈的音樂廳“的確加入了額外的一維，使人感到聲場的高度，‘音樂廳模式’甚至讓你忍不住要嘗試一下。對(duì)于令人喜愛的Mahler第四交響樂的立體聲錄音，‘音樂廳模式’給人一種親臨現(xiàn)場的感覺?！?/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)一般說來對(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TEST(測試)模式，在最喜歡的傾聽位置處放一個(gè)麥克風(fēng)，并播放出一系列測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，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)主觀的人工過程。

汽車制造商已經(jīng)開始采用自動(dòng)的聽覺空間調(diào)整。實(shí)踐證明，除了豐富的聽覺經(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)摹５珜?duì)于手機(jī)來說，數(shù)據(jù)速率必須要低一些。而且顯而易見的是，與下載音樂文件以便稍后播放相比，通過蜂窩網(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。另一種選擇是“AMRWidebandPlus”，它是一種強(qiáng)化的語音編碼器。對(duì)GSM手機(jī)來說，AMR寬帶是一種非常流行的語音編碼器。其Plus改進(jìn)版將其應(yīng)用擴(kuò)展到可處理音樂。

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，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，在過去，設(shè)計(jì)人員提供的手機(jī)只有非常簡單的鈴聲或者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，隨后通過一個(gè)DAC把它們播放出來。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)音樂設(shè)備對(duì)MP3文件的處理一樣。它們是通過高保真音頻系統(tǒng)來處理。

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)語音播放和鈴聲、語音信號(hào)、藍(lán)牙連接以及更多的功能(參見圖3)。

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