移动音频创新技术让小扬声器也能发出大声音

描述

　　移动设备上的视频娱乐功能在2011年持续获得消费者的青睐。根据Nielsen公司发布的数据，2011年在移动设备上观看视频的美国人数量比2010年增加了41%。鉴于这种快速增长势头，移动设备开发人员和制造商竞相向市场推出下一代平板电脑和智能手机，并且精心设计的多媒体功能非常夺人眼球。这些移动设备平台呈现在消费者面前的不只是更高分辨率的屏幕和更有活力的显示器，制造商们还纷纷开发出众多音频创新技术。

　　今天的移动设备是真正便携式的设备，拥有20年前大多数消费者无法想像的许多功能。制造商们重点关注的特性有话音和高速数据连接、电子邮件、短消息、安全性、耐用性、屏幕质量、网页浏览和越来越多的各种应用，但对娱乐体验始终没有加以太多关注。

　　很长一段时间以来，在街角等候出租车的时刻能够用智能手机分享一段YouTube视频或观看一段新闻剪辑足以让一般消费者心满意足。然而，现在的消费者正在寻求一种更让人满意、更高质量的移动信息娱乐体验。由于视频和数据质量问题大部分得以解决，下一个移动前沿挑战是增强的音频输出功能。

　　幸运的是，由于现代超薄设计的物理限制而导致的音频质量损失可以通过数字信号处理功能给找回来。经过正确应用，DSP音频算法可以有效地解决核心回放问题，如很薄的低音喇叭、缺乏声音清晰度、失败的成像（扁平声音）和不足的扬声器功率。

　　音频清晰度限制

　　低音是表达任何娱乐体验的兴奋和激情的促进剂。低频增强技术方面的最新创新是使用DSP算法提升低频，以便即使最小的扬声器也能再现自然厚重的低音。这种算法可以通过动态增强和声来恢复主要低频音调的感觉。经过改进的低音性能可以实现更加丰满、更加激动的聆听体验。

　　人类从三个方面感知声音。我们对声音的定位能力依赖于来自相同声源的声波在到达左右耳朵时互不相同的原理。我们依赖专门的音频输入信息——声音到达我们耳朵时的频率变化、音量强度和时延——来判断发声的位置和声场映像的类型，或者我们听音的收听环境。

　　当通过智能手机或平板电脑消费的数字娱乐或数据被背景噪声频繁中断时，用户通常是尝试人工调整音量进行补偿。但这种调整是不精确的，可能会破坏真正的聆听体验。人类听觉不是一个纯机械过程。其实每次用户操作音量控制按钮时都会涉及到心理声学概念的应用。

　　心理声学是研究人类对声音的心理和生理反应的一门科学。它认为人类收听声音是一个感觉和知觉事件。我们的耳朵和大脑一起工作，能以独特的方式忽略某些声音并感知其它声音。

　　开发人员可以使用生理声学模型判断数字音频信号的哪部分可以去除而不会显著降低感知到的音频质量。换句话说，这种模型能够建议应该增加或增强哪部分内容来改善收听体验。

　　便携式娱乐功能正在成为一种社交体验，消费者与朋友聚会时可以围绕着一台手机或平板电脑分享他们最喜爱的电影剪辑或音频视频。这种使用案例可以将手持式收听体验从最初对耳机的依赖转换为对小屏幕扬声器回放的依赖，可以有多位收听者围坐在设备周围。但纤薄、细窄的扬声器、听筒或耳机无法高保真地再现多维声场。在小型移动电话中使用的大多数小型扬声器件具有很大的性能限制，只能回放出挤压的、沉闷的声音。

　　今天的设备显然还没有准备好提供消费者要求的音频体验。音频技术公司正在努力开发能够极大改进收听体验的技术。

　　身临其境的声音

　　所谓的3D音频正在快速获得制造商的青睐，并用来增强移动设备上的音乐收听和游戏体验。通过3D音频技术可以扩展音频环境，从而向用户提供身临其境的、多层次的、环绕声收听体验。

　　目前有多家供应商正在开发先进的音频技术，这些技术能够分析和处理频率、音量和时延，同时将收听者耳机之间的距离等物理变化考虑在内。这种处理技术能够在立体声扬声器和耳机上实现非凡的环绕声体验。这是一种一流而又简单的替代技术，能够极大地改善用户的收听体验。

　　还有些其它技术能够戏剧性地提升感知音量水平，因此音乐、电影和游戏能够响亮、清晰和鲁棒性真实地还原艺术家的原始意图。

　　另外，针对智能手机开发的音频技术设计用于增强音频频段，从而提高对话和说话的音频质量，并用仿真中心声道拓宽录音棚，改进其清晰度和音频音质。

　　借助创新的DSP算法，制造商现在能够最大限度地提高小型音频扬声器的声学功率而不用花费额外的BOM硬件成本，因而能够实现具有更高消费价格竞争力的更好产品。

　　

　　图1：设备制造商（如LG）都在新型号手机中集成了先进的音频技术。