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(zhuān)有算法與DolbyDigitalPlus這類(lèi)壓縮標準一樣重要，它們對任何受許可人也相同。在這個(gè)領(lǐng)域中，這些算法對多頻道標準攜帶的信息進(jìn)行操作，從而把家庭影院轉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(hù)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(zhù)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)域有能夠復原MP-3編碼損失的后處理器BBE，包括BBE3D和BBEMP。還有一種專(zhuān)門(mén)用于電視的算法BBEViva，在電視中立體聲話(huà)筒一般放置的非常近以便獲得良好的立體聲收聽(tīng)效果。

低音增強在便攜系統和電視機中正變得重要起來(lái)，這些設備不會(huì )給大的話(huà)筒驅動(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算法，因為它增強了正被處理材料中低音的主觀(guān)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(huà)筒)和DolbyHeadphone(Dolby耳麥)算法而聞名于世。Dolby公司表示其技術(shù)復制了多個(gè)所以聲音簽名，包括反射，同時(shí)提供了串擾抵消，以便保持每個(gè)耳朵的環(huán)繞音質(zhì)不被其它話(huà)筒的環(huán)繞音質(zhì)所抵消。虛擬話(huà)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現在是Dolby的一家分公司。

當然，天下沒(méi)有免費的午餐。諸如虛擬話(huà)筒這樣的算法只能在一個(gè)相對小的室內空間(俗稱(chēng)“甜場(chǎng)”)中模仿缺失話(huà)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)常規的雙耳話(huà)筒設置，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(zhù)自己傳播的感覺(jué)，”而且它在“享受音樂(lè )廳內的交響樂(lè )表演時(shí)的效果尤其好?！币粋€(gè)雅馬哈A/V接收器的評論家認為雅馬哈的音樂(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)始出現于2002年或2003年的高端多頻道系統中，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。它對一套公寓樓內家庭影院系統的用戶(hù)滿(mǎn)意度至關(guān)重要，因為在家庭影院系統中不可能對稱(chēng)設置左、右話(huà)筒，或者說(shuō)房間內一堵墻的聲學(xué)性能不同于它對面墻的聲學(xué)性能。多頻道系統從房間修正技術(shù)中獲益最多。它也許對兩頻道設置的影響較小，但立體聲系統一般說(shuō)來(lái)對誤調整和誤校準不那么敏感。

房間修正涉及到把該系統調整為T(mén)EST(測試)模式，在最喜歡的傾聽(tīng)位置處放一個(gè)麥克風(fēng)，并播放出一系列測試聲音以便弄清楚房間聲學(xué)性能方面的信息和話(huà)筒本身的局限性，隨后根據專(zhuān)有算法調整增益和均衡度。對于房間整定技術(shù)，一個(gè)令人感興趣的交叉領(lǐng)域是汽車(chē)應用。多年來(lái)，一直在對昂貴汽車(chē)內OEM的音響系統進(jìn)行聲學(xué)調整以便獲得最佳性能，但這是一個(gè)相當費力而且相當主觀(guān)的人工過(guò)程。

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

手機和個(gè)人多媒體設備的融合

MP3和AAC數據速率對個(gè)人多媒體播放器及PC是恰當的。但對于手機來(lái)說(shuō)，數據速率必須要低一些。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(zhù)很不同的需求。

由第3代合作規劃委員會(huì )(3GPP)制訂的3G手機標準采用AAC作為音頻編碼解碼器標準，可滿(mǎn)足了這兩類(lèi)應用的要求。該標準最新的修改版(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的強化版，叫做AAC-Plus或高效率AAC(HE-AAC)。

前不久，強化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”，它是一種強化的語(yǔ)音編碼器。對GSM手機來(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)版將其應用擴展到可處理音樂(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(zhù)用戶(hù)已經(jīng)希望在手機中看到一個(gè)相對高保真的回放系統。因此，手機制造商目前期盼出現功耗甚至更低的便攜式DAC，且能夠達到100dB的信噪比。

目前，帶多媒體功能的手機只能播放MP3。下一步要做的也許是個(gè)人多媒體播放器，它們能把手機的功能和藍牙及Wi-Fi技術(shù)結合在一起。在此期間，PDA電話(huà)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嗎?

Frith還表示，在過(guò)去，設計人員提供的手機只有非常簡(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)獨立的MIDI解碼器芯片。

雅馬哈是個(gè)典型的例子，芯片對MIDI文件進(jìn)行解碼，并將解碼結果轉換成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(huà)處理器之中。

用戶(hù)對播放高質(zhì)量鈴聲的興趣已經(jīng)導致日本市場(chǎng)上的某些電話(huà)為其鈴聲選用了MP3文件。電話(huà)對它們的處理如同一個(gè)音樂(lè )設備對MP3文件的處理一樣。它們是通過(guò)高保真音頻系統來(lái)處理。

在目前的大部分電話(huà)之中，這個(gè)高保真系統是一個(gè)獨立的芯片，它含有一個(gè)立體聲DAC、一個(gè)立體聲ADC、若干耳機和揚聲器驅動(dòng)器、麥克風(fēng)預放大器等等。但類(lèi)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)現語(yǔ)音播放和鈴聲、語(yǔ)音信號、藍牙連接以及更多的功能(參見(jiàn)圖3)。

?