如何配制下一代手持设备获得家庭影院般音效

　　手机、平板用双声道？有什么意义？两个扬声器太近了吧？左右声道从同一点出发，同时到你的双耳。当然，双声道对耳机和耳塞来说是有意义的，杜比实验室等机构也在通过软件利用心理声学让耳机的体验更自然。

　　这不错，但怎样才能让平板和智能手机内置扬声器的效果提升呢？怎样的心里声学魔术才能让间距不足30cm的细小扬声器奏效？能不能通过一些配置让它获得家庭影院的效果？

　　很显然答案是肯定的，否则也不会有这篇文章。

　　来自前国家半导体Skunkworks的音频处理技术

　　德州仪器收购国家半导体之后捡起的一块科技宝石是它现有的研发能力（据我所知，国家半导体目前是"德州仪器硅谷模拟分部"）。一些区域的研究已经非常接近产品化，下面就是一个例子。

　　基本的技术点子很容易理解：面对双音箱，用户应该有一定距离，并且双耳之间有一定距离。然后右声道里加点左声道的音频，左声道加点右声道的音频，并调整两边的比例。因此对面音箱会对声音的衰减做出贡献，并且会帮助增强耳朵听到的声音。

　　在此之上，还有一个利用心理声学的技巧。当软件监测到声音中出现声源横向运动时，比如汽车从左侧开向右侧，就会计算出多普勒频率转变并加入左右声道的信号中。

　　目前我谈的都是双扬声器立体声。但国家半导体的工程师正在考虑通过各种办法提升潜在产品影响力，因此他们创造了横向排列2、4、……最多16个扬声器的产品来提升效果。更多的扬声器不但可以提升深度感，还能增强从手机、平板到大型平板电视的效果。

　　这有用么？

　　原理就是这样。你可能会想问这对平板和手机上破破烂烂的小扬声器有什么帮助。我也这么想过，因为上次去的时候他们用一对价值13000美元的Wilson Watt-Puppy音响来演示其中的差异。现在他们谈的是尺寸不及25美分硬币的小喇叭，成本差不多也就这么点。

　　考虑到测试中有一组通过四个嵌在塑料板上的一英寸（25.4mm）扬声器进行的演示，效果依然出众。你把几个目前最好的一英寸扬声器好好装在机身内，并在设计中考虑到音箱频率特性就能得到不错的声音。你可以在iPad和一些智能手机上听到这样的效果，比不上Wilsons，但还是强过1957年的收音机。

　　演示中我坐在德州仪器的四扬声器整列前半米多，音源是通过笔记本电脑播放的音乐视频和电影视频。

　　施魔法之前的基础体验就是半吊子立体声，扬声器的间距和iPad上的相同。我没能听出什么深度。

　　之后他们换上演示板，从四个扬声器中发声，效果显著。我听到的音域远比最外部两个扬声器的间距更宽，甚至可以指出具体的声音来源。我的大脑可以在比之前演示宽三四倍的区域中识别出多个音源。

　　有点让我吃惊的是，当中间两个扬声器被关掉之后，效果依然保持原样，但没有那么生动。这些额外的扬声器尽管位置靠近中心，但依然重要。

　　很遗憾没看到大屏幕电视演示，这技术的潜力让我激动。

　　GUI设置

　　如果这只是前卫的技术演示，那没什么好激动的。但它填平了原理与现实在百思买出售的商品中的鸿沟。从消费品生产商的角度来看，需要多少时间才能实现这一技术，把它用在新款移动电视或平板电视上？

　　考虑到这可能会导致技术无法用于现实，德州仪器的工程师们花了同等的力气打造GUI以简化通过EEPROM编程调整设置参数的时间。

　　这芯片的名字是LM4901。你可以在德州仪器空间音效网站找到规格表、该技术的基本视频演示以及20分钟长的编程演示。变成简单到绝大多数时候只需要填写数字、测量现实中终端产品的各种尺寸。

　　电子设计对技术专家的帮助

　　当然，除了这款产品以外，德州仪器还有很多关于音频的东西可以谈。德州仪器有位很有趣的工程师叫Dafydd Roche，我在去年旧金山的AES大会上见到了他。Roche现在电子设计做季度音频专栏。他对条形音柱设计的贡献可以在《条形音柱设计过程：定下设计规格》（Soundbar Design From Start To Finish： Setting Design Specifications）。该系列的第二篇在这里。第三篇将在2012年年初到来。