移动设备高传真音效提供玩家天籁享受
- DIGITIMES企划
-
藉由专业音箱等级的DAC音效芯片，HRTF或经DTS/Dobly授权的虚拟环场音效合成技术，以复杂的专利演算法辅以软件或硬件加速方式，在移动设备搭配一般立体声喇叭╱耳机时，也能模拟出家庭剧院级的5.1？7.1声道的环场音效；而可连接手机、平板、电竞笔记本电脑的外接式耳麦，可供蓝牙配对、Wi-Fi连接的耳机╱喇叭模块，更提供了游戏玩家激烈拼斗中，反应最真实的环场音源互动…
过去笔记本电脑、平板、智能手机等音效表现，常不被开发商重视。其实据2011~2012 CEA、Yougov等机构调查，约4,900万名美国与英国26%的音箱发烧友，愿意为更佳的音质多付一些费用。无论是桌机、笔记本电脑或平板、智能手机，以往仅仅具备单音或立体声喇叭的结构，似乎到了需要改进的时刻。
1980年初，由美国休斯飞机公司(Hugh Aircraft)旗下研究机舱内通讯技术的实验部门SRS Lab，把军机内部的通讯╱音效处理技术进行转移到民间商业化的动作。SRS Lab拥有多项环场音效的专利技术，在1990年代授权给SONY、RCA等电视公司应于电视机；同时期另一家竞争公司QSound Labs，也开发出像是Q3D等类比音效芯片。他们的特质是无须内容来源、软件格式上的支持，透过后端将音源信号的部份信号分离、强化处理，来达成环场音效的效果。威盛也获得QSound Labs授权，应用于其Vinyl音效芯片，提供8声道环场效果。
1995年Aureal Semiconductor针对PC个人电脑市场，运用“头部关联传导函数”(Head Related Transfer Function；HRTF)开发出Aureal3D(A3D)技术的Vortex环绕音效芯片，利用障碍物对声波的反射、混响(Reverb)、阻塞(Occlusion)等自然界现象，精确呈现出拟真的的环境音效。Aureal也开放A3D API给游戏开发商，来开发出具备3D环绕音效的游戏。而PC声卡龙头新加坡创新科技(Creative Labs)，则以子公司E-mu为好莱坞开发的音效技术为基础的环境音效延伸(Environment Audio eXtension；EAX)来应战。
1996年时由Yamaha、创新科技等公司联合提出AC’97规格，将数码与类比分成两个IC，于1999年英特尔i810整合芯片组实作之后，以及2004年英特尔再推HD Audio多声道高传真音效架构，以往复杂、多元件的音效附加卡的功能，其纯数码部份已经被芯片组的南桥芯片所整合，仅剩下一颗数码转类比芯片(DAC或Codec)芯片，能供市场上既有的声卡╱IC厂商所发挥。而Creative于2000年9月购并并取得A3D技术，持续在高端专业音乐工作室等利基市场推出专业级声卡。
至于QSound Labs于2010年卖掉其图形处理部门后，转型成演算法IP智财授权公司，专供Android智能手机的音效技术授权。而电影音效双雄之一DTS，也于2012年7月并购SRS实验室，拥有1,000多项音源前置╱后制╱环场音效等专利IP智财，并开始向业界推广。
针对平板╱手机移动设备的3D环绕音效芯片
受限于笔记本电脑，以及平板电脑、智能手机等可携式移动平台的空间摆设或平台体积限制，不可能去设计或外接出5.1？7.1个喇叭来呈现环场音效效果。厂商利用HRTF的原理，以人类处于3D空间中，来自四面八方的各种声波传达到耳朵的细微时间差，被大脑分辨、转换成各声波在3D空间里的位置来源；藉由专利的演算法则，将各种声波发音来源、叠加并组合转换成能以单音或立体声喇叭呈现出来的信号；即便用户戴上耳机或只外接一组立体声喇叭情况下，也能藉由HRTF的3D环绕音效合成技术，听到由系统运算、模拟出5.1甚至7.1声道的3D环场音效。
首先是从1987、1991年就开始竞逐数码电影音效的Dolby、DTS双雄，分别针对OEM、ODM厂商，无晶圆厂IC设计公司授权，针对桌机、笔记本电脑、平板、手机等采双喇叭应用环境，分别推出Dolby Digital Plus－Mobile╱DTS Ultra Mobile技术。像Cirrus Logic、Conexant、Wolfson Microelectronics、台湾(Realtek、(C-Media等IC设计厂，纷纷开发针对Ultrabook、平板、多媒体播放器、智能手机等可携式装置的杜比环绕7.1声道音效芯片，提供24bit/192KHz取样等级DAC、Class-D喇叭与Class-G耳机信号放大器的能力。
Qualcomm则是DTS前置处理技术应用于MSM8960、QDSP6芯片，DTS-HD 7.1解码技术应用于MSM8974芯片，并也设计24bit/192KHz DAC的WCD9320音效芯片来加以搭配。而Cirrus Logic于2014年4月28日宣布以4.67亿美元，收购Wolfson，取得该公司的微机电麦克风等技术，并整合两家在音讯处理芯片、技术、软件上的优势，预计于下半年完成整个收购程序。
台湾骅讯电子(C-Media) CMI8768+/8770音效芯片分别支持Dolby、DTS 5.1声道技术，CMI8788则同时支持Dolby Digital Live 5.1声道、Dolby Master Audio与DTS Connect╱DTS Neo:PC的7.1声道转双声道输出。瑞昱半导体(Realtek)则推出DTS授权的ALC1150 7.1声道+HDCP内容防护功能的音效芯片，可观看HDCP的高清电影╱音乐内容。
超微(AMD)则于最新发表的AMD Radeon R9 290X╱280X╱270X独立绘图卡产品中，采用GenAudio公司的Astound Surround 3D音效技术，提供7.1声道模拟24声道，以及立体双声道模拟7.1声道的环场音效技术。以无须耗用CPU运算资源方式，藉由GPU/DSP直接处理室内空间残响(convolution reverb)效果与3D浸润式环场音效。
在智能手机部份，数码音效大厂DTS曾于2013 CES、2013 MWC展中，展示一项可应用于移动设备的DTS Headphone:X剧院级环场音效技术(Home Theater in your Pocket；HTiP)，能处理高达11.1声道的环场音效，同时用一般一般耳戴式耳机就能听到。
手机厂商部份，苹果于2013年9月推出的iPhone 5s手机，内建Cirrus Logic的338S1202 DAC音效芯片。三星(Samsung)于2014年2月25日发表的旗舰手机Galaxy S5，采用Wolfson的WM5110移动音效芯片，提供专业录音等级24bit/192KHz DAC数码类比转换能力。
至于LG G Pro2、HTC One M8等旗舰智能手机，不约而同的均采用了Qualcomm的24bit/192KHz DAC的WCD9320音效芯片，前者搭配1W输出的立体声喇叭，后者则搭配知名的Harman/Kardon立体声喇叭。而SONY的Xperia Z2，则搭配自家的数码降噪耳机技术，能够吸收周遭的声音杂讯，实时运算产生相反的声波加以抑制、抵销，使得戴上耳机后的音乐聆听，不会受到周遭杂音混入的干扰。
从电影音效到电竞耳麦的竞逐
目前在桌上型电脑、笔记本电脑甚至家用剧院的市场音效技术主流，仍然以7.1声道环绕音效技术为主。Dolby与DTS这两大音效处理技术虽然编码规格迥异，但各自都具备向下兼容的播放能力，采7.1声道录制编码的Dolby Digital Plus/Dolby Surround 7.1、Dolby TrueHD的影碟，或DTS-EX/DTS HD Master Audio 7.1影碟，即便在旧的5.1声道放大机╱喇叭上，仍可顺利解码并呈现5.1声道播出。而Dolby/DTS双雄同时授权耳机厂商，运用Dolby Headphone/DTS Headphone技术，将5.1或7.1声道虚拟转换成以既有立体双通道输出的能力，也可以对多声道影音或游戏内容解码并提供真实的多声道环场音效。
许多有做电竞键盘、鼠标、机壳设备的厂商，也纷纷推出由Dolby/DTS双雄授权的5.1或7.1声道的电竞耳机麦克风，例如曜越(Tt eSPORTS)的震撼者一号(SHOCK One)、德国ROCCAT的Kulo、铁修罗(Tesoro)的Kuven等电竞耳麦。为了避免传统蓝牙耳机的传输带宽限制，无法传送复杂的5.1/7.1声道合成运算的音效信号，这类环场音效耳机╱麦克风，多半设计成透过USB传输线或Wi-Fi的无线传输方式，来满足传输多声道音讯数据所需要的带宽。
