新音頻技術成就好音效 探討五大音效市場與技術趨勢

隨著各項音頻技術不斷演進，值得歡喜的是，使用者的耳朵毋須受到低劣音質「凌虐」；透過新興的網路連接技術，再也不用擔心迷路或發生失蹤事件。更進一步，使用者還可以客製化自己的多媒體內容，從此成為自己電台的主人。  

DSP給你劇院等級的享受  

數位訊號處理器已演進為功能強大、具成本效益的音效處理工具，這將大幅強化消費性音效產品。未來的數位訊號處理器甚至會提供更多的多聲道、計算密集的音效處理演算法，與麥克風、喇叭陣列互相組合。  

日益密集的演算法將會自動符合聽音環境或改變音響效果，不但能讓音響效果不佳的大型室內空間聽似一座豪華劇院，甚至是小型室內空間(如客廳)都變成鄰近的家庭劇院，環繞著不打擾鄰居的舒適、無扭曲音效。另外，也可藉耳機私密地聆聽，卻仍能感受如「大型劇院」般的體驗。藉由選擇音效環境、喇叭或耳機，搭配數位訊號處理器演算法調整音效播放於商業之用，系統會自動隨屋室大小進行調整(如藉由可移動式分音器)。  

在不久的未來，數位訊號處理器將提供廣泛的背景噪音、回音和饋音，以及實體喇叭/傳導器近點自動調整功能陣列。可變換的聲音環境能夠增強電腦遊戲、音樂系統及視訊娛樂系統。藉由功能強大的數位訊號處理器能提供一種單一平板多重喇叭陣列，將可取代傳統的前端、後端及重低音喇叭，消除許多音箱及多數的接線處理。  

音效編解碼強化播放效果  

MP3格式可能是最普遍的數位音效編碼及播放格式。其他的音效編碼器如MP3Pro、AAC、ePAC、AC-3、Ogg-Vorbis、WMA等利用類似的感知次頻帶技術。這些在資料壓縮比及音效品質方面的確具有優於MP3改良成果的不同程度，但會要求較快速的處理器與更為複雜的編碼處理。  

如今，CD光碟與FM收音機品質的12：1到24：1檔案大小壓縮比，在許多編碼器裡最為常見。使用者將這些編碼器/解碼器的品質與音效CD的品質加以比較，許多感知編碼器的製造廠商定義「CD品質」表示「聆聽者無法區別於CD音效」。  

「結構化音效(SA)」基本上是MIDI經過合併，再以壓縮數位音效與利用「結構化音效樂譜語言(SASL)」的指令。「SA樂團」合成引擎可用來播放多數的樂器聲音，但是並非全部。人聲內容則會被個別地壓縮，然後藉由該合成樂團在播放時加以合成「播放」歌曲。  

由於多數的聲音資料為合成性(對「SA樂團」而言，類似於MIDI檔案的指令)，因此SA檔案大小與壓縮比會趨近於100：1。由於歌曲是由該播放裝置再行混音，因此該裝置亦可選擇適合聆聽環境的最佳混音，像是家用的5.1杜比數位、DTS、私人聆聽的耳機混音或車用的4聲道混音。  

新式的杜比編碼器、「數位Plus」與「MLP無耗損」可提供增強的功能性，而且能夠運用在消費性音效、汽車、個人電腦及遊戲市場。  

「杜比數位Plus」藉由其極具效率性的廣播位元速率(對於5.1聲道音效為低於320Kbps)，可載荷8個以上的多聲道音效節目頻道，亦可在單一編碼位元串流裡支援多國語言，並且能在既有的杜比系統上進行播放。  

「杜比MLP無耗損」為多聲道及立體DVD音效核心技術。「MLP無耗損」可在一片DVD-音效光碟上編碼達6個96MHz/24位元音效的聲道，或是2個192KHz/24位元音效的聲道，仍具等同於錄音室主機的播放效果。  

數位內容快取處理讓串流網路更流暢  

經快取或儲存的數位內容(像是個人視訊錄影機及MP3播放器)可讓使用者在MP3播放器上載入最喜愛的歌曲，以製作個人的無廣告「無線電台」。  

網路以隨選方式傳送數位內容的應用愈來愈普遍，並且將可以等同目前廣播媒體的效能來遞送串流數位影音。  

網際網路通訊協定(Internet Protocol, IP)封包優先化處理有助於消除掉惱人的節目中斷問題。可將資料封包轉發至許多不同電腦，以減少每個串流上的網路傳輸量，並容納更多的使用者。  

經改良的數位內容編碼演算法，連同新的網路使用模型，將可對消費者提供廣播與CD/DVD租片以外的新式內容遞送方式。合法數位音樂下載服務的普及，將可以負擔得起的每次下載價格，重製電視節目、音效書籍、文件資料及電影。家庭娛樂網路、全屋音效及視訊系統將會是跨越家庭劇院以外的另一步驟。  

網接技術串起行動式網路  

網狀(Mesh)網路類似遍灑某一區域的漁網，各網點代表一個與中央連線往返地傳輸資料的WiFi節點。網狀網路對於小型城鎮、鄉村社區、工業及教育園區或是工作小組而言非常理想。網狀網路具有強固性，可讓資料封包透過許多路徑繞行於丘陵、建物或密集林區。  

因此，在可獲用連續性的行動網際網路接取，能同時在一網狀網路內駕駛行進，亦即具標準CD/DVD功能性的汽車娛樂系統，如備有IP網狀(Mesh)網路連線，即能觀賞即時或經快取的網路播放與串流媒體娛樂。另也可免費提供基本IP網路接取，因為社區、IP服務及ISP公司發現，相較於單獨的個人用戶接取費用，廣闊的接取領域提供更具獲利能力的商業模型。  

未來，廣域範圍的個人WiFi裝置可於陌生區域裡協助使用者，當進入一網狀網路內時即切換「啟動」模式。而可攜式、語音提示全球衛星定位系統(Global Position System, GPS)單元則可導引使用者至所欲位置，網狀網路亦可告知使用者所在位置，毋須全套的全球衛星定位系統。  

無線技術傳呼你的行蹤  

未來對音效造成重大影響的無線技術包含藍芽(Bluetooth)、ZigBee、RFID短距離無線電與極短範圍磁性感應等，可望提供使用者自用的高度可攜式「個人資訊泡泡」。  

一項稱為「泛型媒體控制基本資料(GMCP)」所提議的開放標準，可在藍芽(Bluetooth)技術上供以串流傳送媒體內容。GMCP首先將出現在汽車娛樂系統中，不過可簡易地延伸至像是博物館步行旅訪的其他用途。  

磁性感應裝置可提供免持聽筒的行動電話使用方式，其磁場微小、具隱密性且包含在一車輛內。藍芽或ZigBee式的解決方案在這些情況下並無法良好運作。  

當駕駛啟動馬達時，建構於行動電話內的RFID即可觸發車輛的內建免手持套件。而關閉引擎後，行動電話即返回正常模式。該款免手持汽車套件利用麥克風陣列，自動聚焦於喇叭、減少背景話音、風聲、震動及娛樂音響，可大幅改善通話清晰度及話音智慧性。  

具有無線網狀網路的建物可搭配一IP麥克風陣列，提供能辨識聲音且定位出其位置所在的音效安全系統。若建物在地震或其他災難中崩塌，亦有助於救援人員尋獲受困的民眾。  

無線IP喇叭則可產生智慧型公眾位址或是緊急通知系統。在醫院及建物裡，相同的無線網狀網路允許醫生及安全人員攜帶一種短距離RF領章，可將簡易的語音啟動、雙向式語音通訊以及自動位置資訊提供給中央調派人員。藉由在整個建物裡各IP喇叭或是某特定標章持有人的IP位址，達成基本的傳呼處理。  

在家裡運用類似無線網際網路接取點的技術，可以在緊急情況下呼叫年長或疾弱者的救助。藉由微型化的封裝處理，可將各項功能建構在任何個人珠寶飾品之內，而不至於突兀。  

在公共區域裡，藉由無線接取，安全領章上的簡易接點可讓警方及其他緊急服務獲知使用者位置，並透過語音方式通訊。如使用者擁有醫療身分資料，該標章亦可傳送該項資訊。其安全版本可執行使用者的語音辨識樣式。當並未於鏈路上發送資料時，則藉由有限地集取該網路周遭的RF能量，以延長個人裝置的電池壽命或是減少重新充電次數。  

消費性音效市場進入新世代  

對多數人而言，「高品質音效」即等同於光碟(CD)品質。未來對於音效品質的需求會繼續增加，甚至要求更高的數位取樣率。這些需求也會出現在來源材料、用以轉回成人耳朵可聽到的類比訊號之D-A轉換器或其他轉換方法(例如D類放大器)的位元解析度。  

消費者將能夠很輕易地在商業媒體供應商以外，客製專屬的個人音效娛樂，如新的歌曲混音、業餘音樂、博客(Podcast)以及音效部落格。商業媒體的影響將會衰退，而以商業廣告為基礎的節目播放將會更難以銷售給消費者。新的音效產品即將出現，並且能接取有線及無線網路。而這些裝置的顯示螢幕也會用作極微型視訊郵件、電話及會議裝置的音效喇叭與麥克風。  

在多聲道音效/視訊娛樂系統上的喇叭陣列將會消除家庭內的纜線。喇叭陣列可提供真正的分割螢幕電視，在室內的左側聽到來自左方螢幕的聲音，而右側則是聽到來自右方螢幕的聲音。  

數位高畫質電視(High-definition Television, HDTV)裝置可藉由上述麥克風及喇叭陣列所擴大而併入家庭會議及電子顯現的功能，提供屋內眾人優越的話音清晰度。屆時，具有2至8個或更多的麥克風，而能夠改善話音智慧性並遮除背景雜音的麥克風陣列，將會廣泛出現在行動電話及個人電腦到家庭音效/視訊系統各式產品內。而在販售亭、博物館顯示板、展示及廣告等微小區域內，進行高度局部性運用的「聲音角錐」時，利用喇叭陣列可以產生「寂靜角錐」以降低局部性雜音。  

語音啟動的生物量測ID系統則可運用在個人安全及醫療應用、家庭進出、汽車、辦公室及電子商務安全項目，藉由語音指令操作電視、電腦、燈光以及其他的電子設備，語音轉文字及文字轉語音系統會變得更為普及。至於個別化的無線耳機或雙向式藍芽鏈結自訂汽車娛樂及資訊系統，能允許各使用者自行選擇媒體內容、而與其他的使用者無關。  

此外行動及家庭系統也會與媒體供應商進行互動。當使用者聽到某一廣告，即可立即說出：「我要買這首歌曲。」或是：「我想進一步了解。」該音效等同於在網際網路URL鏈結上進行點選。接著使用者便可利用各語音命令完成購買交易。  

在新的音效環境裡，廣告會比較短，且對消費者提出更多的問題：「產品XYZ，讓您美夢成真！您想進一步了解嗎？」廣告結束後的寂靜時段會偵測語音回應，或是按下在無線電或視訊裝置上的某個按鍵，整個廣告時間不到5秒鐘。不幸的是，未來將會有更多的廣告，因為內容供應商會將愈來愈多的產品促銷置入音效及視訊媒體節目裡。  

不過在汽車裡，語音提示會警告交通狀況、學校及安全速度區域、道路狀況及緊急狀態。藉由網狀網路上的無線節點，或是藉由道路上的低功率RF天線，將資訊傳送到車輛。雙向式通信讓駕駛能夠快速報告意外事故或其他緊急事件，並且自動回報所在位置。然而追蹤駕駛的移動情況會引發法律方面的隱私問題，這也將會對功能性保留有所限制。  

在這個藝高膽大的音效新世界裡，誰才是最後的贏家？先進技術只是答案的一部分而已。實際的贏家將會是能夠主導技術，以及提供便於使用、兼具隱私和掌控無從捉摸的社會/經濟兩項因素的企業。  

(本文作者為美國國家半導體音效產品部門技術總監)