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【中國(guó)智能制造網(wǎng) 企業(yè)動(dòng)態(tài)】為了滿足用戶對(duì)音樂聽感的苛責(zé)追求，本來僅擁有播放功能的音樂播放器開始從普通音效轉(zhuǎn)戰(zhàn)專業(yè)音效戰(zhàn)場(chǎng)，這種用戶訴求推動(dòng)音效技術(shù)升級(jí)的倒逼機(jī)制也成為音頻處理領(lǐng)域“黑科技”頻頻出現(xiàn)的主要原因。
解密“VR音頻”黑科技 酷狗3D旋轉(zhuǎn)音效
一般來說，音效的主要功能就是增進(jìn)場(chǎng)面的真實(shí)感、氣氛或戲劇訊息，具體到音頻播放，則是為了給予聽眾更加身臨其境的體驗(yàn)。我們熟知的三星DNSe聲效技術(shù) SRS(WOW) 3D環(huán)繞音響技術(shù)，PHILIPS推出的LifeVibes音效以及iriver Xtreme3D音效技術(shù)等都是如此。
以具代表性的非硬件三維聲場(chǎng)SRS 為例，其核心是利用 2 個(gè)揚(yáng)聲器獲得環(huán)繞立體聲的效果。它從聽覺心理學(xué)出發(fā)，模擬出一個(gè)三維聲場(chǎng)，使聽者感覺置身于一個(gè)三維聲場(chǎng)中，在心理上和主觀感覺上恢復(fù)了原聲源在兩耳處造成的聲波狀態(tài)，再現(xiàn)了原聲源中的方位和空間分布，使人有身臨其境的感覺。不過，如果SRS WOW調(diào)節(jié)過大則會(huì)導(dǎo)致聲音發(fā)散，聲音失真的弊端就會(huì)顯現(xiàn)。
PHILIPS推出的LifeVibes音效是專為數(shù)碼音樂產(chǎn)品開發(fā)的內(nèi)存占用率極低的一種專業(yè)級(jí)音效技術(shù)，其特點(diǎn)是不但可以提升音效，更重要的是解決了壓縮音樂高頻損失導(dǎo)致音質(zhì)下降的問題。不過，開啟3D音效之后，聲音也同樣會(huì)有相應(yīng)失真，從感覺上比較渾濁，實(shí)際聽感并不特別理想。
同樣可以帶來3D環(huán)繞立體聲音效的還有Xtreme 3D，這種音效的實(shí)質(zhì)是虛擬環(huán)繞立體聲技術(shù)在MP3上的應(yīng)用。需要指出的是，這種模擬的聲場(chǎng)會(huì)使人感覺中高頻發(fā)虛，中頻部分失真，從聽感而言，頗有電子音樂的感覺。所以，Xtreme 3D更加傾向于對(duì)演唱會(huì)、現(xiàn)場(chǎng)錄制的JAZZ音樂的渲染，而對(duì)于大編制的交響樂、NEW AGE并不適用。
和以上三種具有代表性的專業(yè)音效相比，3D旋轉(zhuǎn)音效頗受用戶的青睞。這種技術(shù)是由酷狗音樂開發(fā)的、具有代表性的娛樂VR音頻技術(shù)，根據(jù)“頭相關(guān)傳輸函數(shù)”(HRTF)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)變換的虛擬音源，打造出真實(shí)的三維音場(chǎng)，以實(shí)現(xiàn)大化音樂娛樂效果。為了使用戶使用耳機(jī)收聽時(shí)也能體驗(yàn)到逼真的立體環(huán)繞音效，音頻播放設(shè)備采用HRTF(Head Related Transfer Function，頭相關(guān)傳輸函數(shù))處理技術(shù)對(duì)待播放的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
據(jù)悉，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻數(shù)據(jù)的HRTF處理，開發(fā)人員需要預(yù)先通過人頭錄音(Binaural recording)技術(shù)，在聲學(xué)房間中采集一系列以人頭為球心的HRTF數(shù)據(jù)，并記錄各條HRTF數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)HRTF數(shù)據(jù)采集點(diǎn)與人頭的相對(duì)位置，從而將HRTF數(shù)據(jù)與相對(duì)位置關(guān)聯(lián)寫入音頻播放設(shè)備中。后續(xù)音頻播放設(shè)備對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行HRTF處理時(shí)，即根據(jù)當(dāng)前設(shè)定的虛擬音源與頭部的相對(duì)位置，查找匹配的HRTF數(shù)據(jù)，從而使用該HRTF數(shù)據(jù)對(duì)耳機(jī)左右聲道的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
然而，為了確保能夠查找到匹配的HRTF數(shù)據(jù)，從而達(dá)到更加真實(shí)的播放效果，開發(fā)人員需要在以人頭為球心的球體表面密集采集大量HRTF數(shù)據(jù)，相應(yīng)的，音頻播放設(shè)備需要配置大容量的存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)該HRTF數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，導(dǎo)致HRTF處理技術(shù)無(wú)法適用于低端音頻播放設(shè)備。
根據(jù)蝰蛇聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的分析，為了達(dá)到較為逼真的VR音頻體驗(yàn)，則至少應(yīng)采集上述球面上710個(gè)點(diǎn)的HRTF特征數(shù)據(jù)。這就意味著在音樂回放時(shí)，僅是音頻VR的處理部分就需要100M字節(jié)以上的RAM占用，這對(duì)于移動(dòng)設(shè)備是不可接受的。因此，蝰蛇聲學(xué)引入了一項(xiàng)可以用于該應(yīng)用的“聲波追蹤”(Sound Ray Tracing)技術(shù)。通過該技術(shù)，3D旋轉(zhuǎn)音效成功將710個(gè)HRTF特征點(diǎn)簡(jiǎn)化為31個(gè)，且效果與原先精簡(jiǎn)之前幾乎無(wú)區(qū)別，而此時(shí)的RAM占用也下降到了4M字節(jié)。
3D旋轉(zhuǎn)音效在用戶體驗(yàn)上和其他技術(shù)相比有什么優(yōu)勢(shì)呢？其運(yùn)算原理又是怎樣的呢？原來，3D旋轉(zhuǎn)音效體驗(yàn)?zāi)茏層脩粼诼牳钑r(shí)明顯感覺到聲音從左耳-后腦-右耳-前方-左耳的360°立體動(dòng)感環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的音效。在聽電音歌曲時(shí)使用該音效，會(huì)更動(dòng)感立體，能體驗(yàn)到“歌手一直圍繞自己跑著唱歌”的動(dòng)感效果。
從音效技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)而言，專業(yè)音效技術(shù)的迭代周期之所以越來越短，正是用戶對(duì)聽感訴求的上升客觀上倒逼技術(shù)進(jìn)步，以及各大音頻品牌不斷借鑒、整合前人成果不斷創(chuàng)新的主觀推動(dòng)。作為一項(xiàng)或?qū)⒛芘c三星DNSe聲效技術(shù) SRS 3D環(huán)繞音響技術(shù)、PHILIPS的LifeVibes音效匹敵的專業(yè)音效技術(shù)，被冠以“VR音頻”的酷狗3D旋轉(zhuǎn)音效能否保持并續(xù)寫為用戶帶來的傳奇聽感，這依然需要時(shí)間的考驗(yàn)。
原標(biāo)題：解密“VR音頻”黑科技 酷狗3D旋轉(zhuǎn)音效
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