璇音解码——PlayFX音效大揭秘

影音数码

编者按:作为影响掌上影音产品听感的音效系统,一直以来都是消费者选购的重要因素,微软公司凭借在软件开发方面所拥有的尖端技术,成功开发出与PC音频同步的随身听音效系统,并被中国瑞芯微公司成功应用于MP3主控芯片中,打破国产芯片音效开发薄弱的局面。本期,一木将进行PlayFX音效大揭秘,带领各位读者全面了解最新的音效技术。

2007年8月中旬,福州瑞芯微公司与微软公司正式宣布进行战略合作,双方共同研发数字音效技术,目前的瑞芯微已成功地将微软PlayFX音效技术运用于MP3解码芯片中,不久的将来,国产MP3品牌将逐渐增加这一音效技术。对于PlayFX音效,究竟特性如何?聆听效果有多大改善?采用新技术的MP3产品,是否值得购买?看完全文,相信读者们会有一个满意的答案。

抢先聆听PlayFX音效

在瑞芯微和微软战略合作发布会上展示的首批搭载PlayFX音效的MP3播放器中(台电C280、爱国者F958、昂达VX989、蓝魔Q13等机型),我们可以看到这一音效分为三个部分:3D环绕、至纯低音、音量均衡。

亮点一:“3D环绕”音效

特点:通过耳机和耳塞提供完整的三维音场。

“3D环绕”音效分为“低”“中”“高”三个级别,与目前流行的SRS音效对比,效果有明显不同。在调节SRS效果程度的时候,效果越大,主唱人声距离越远。而聆听微软3D音效时,就算把效果调节至最大,人声却没有被削弱。微软音效更适应欣赏人声演唱,突出一种乐器协奏的音乐,特别是流行歌曲;而SRS在欣赏纯器乐、New age、Jazz之类音乐方面有优势。

亮点二:“至纯低音”音效

特点:改善平淡无力的低音效果。

各类音效实现低音方式相对接近,主要是针对音乐中的bass,或者鼓的提升,经过调节发现“至纯低音”对人声也会有轻微影响,打开低音效果后,能感受到气息碰撞麦克风的声音,正如效果的命名“至纯”,该低音整体上来说调音合适,没有明显瑕疵,音质丰满,有一定弹性。

亮点三:“音量均衡”音效

特点:提供感觉始终如一的音量水平。

由于音乐来自不同的唱片公司、文件类型、录音方式等,会造成各曲目听感上的音量差异。在MP3随身听中,这种现象非常普遍,如果音量没调节好,对耳朵也是一种伤害。“音量均衡”效果可让不同的播放内容实现平衡协调的音量效果,猜测是根据波形振幅计算出恰当的整体音量。这个功能的实用性不错,尤其对于长时间听歌的人特别有利。

四大音效称霸MP3乐坛

目前的大多数影音产品都内置了音效系统,当微软将PlayFX音效注入瑞芯微芯片后,MP3市场上将形成四大音效称霸乐坛的局面。这四种特殊音效可以分成两类:还原类和修饰类,其中BBE音效属于还原类,而SRS WOW HD、DNSe、PlayFX属于修饰类。

●BBE音效

代表机型:COWON D2

拥有磁带随身听的用户应该对BBE音效(高清晰度声音还原系统)不会陌生,它是美国BBE Sound公司于1985年推出的一种音效增强处理技术,目前已广泛应用在电视、高保真音响、功放、随身听等各个领域。BBE可以使低比特率的音乐产生高比特率的效果。例如,可以使128Kbps的MP3音乐产生192Kbps的听音效果。在MP3领域,采用BBE音效最成功的要属韩国COWON,旗下iAUDIO品牌的MP3播放器也都搭载上了BBE音效。

●SRS WOW HD音效

代表机型:iriver clix、昂达VX939

SRS WOW HD音效技术是WOW技术的升级版本,是SRS Labs公司针对MP3等新一代的音频格式而开发的一种音质增强技术。它通过虚拟三维声场来改善标准扬声器或耳机而产生出动态和低音,还提供了高清晰度音频增强功能,并加强了低音处理效果。它们有提高人声清晰度、加强低音效果、感知声源位置远近等效果。

●DNSe音效

代表机型:三星各系列MP3

DNSe(Digital Natural Sound Engine)数字自然音效引擎技术是三星独家研发的音效,源自于三星家庭影院系统的DSP音响技术。现在大部分三星MP3上都能看到DNSe技术,它附带了3D用户、3D演播室、3D舞台等模式,强化了现场感。

●PlayFX音效

代表机型:台电C280、爱国者F958、昂达VX989、蓝魔Q13等

PlayFX音效是微软公司根据人耳对于心理声学的反应所研发,这种技术弥补了耳机在低频听感上的不足。由于微软新一代操作平台Window Vista采用了PlayFX音效,并且国内芯片供应商瑞芯微将微软该音效植入RK26XX系列芯片中,相信在过不了多久,这种音效将逐步普及。

PlayFX产品全国首次拆解图:探秘视频MP3内部结构

MP3如何发出悦耳的声音?芯片的作用是什么?为了了解MP3的工作原理,《电脑报》一木抢先拿到了带有PlayFX音效MP3(蓝魔RM580)的全国第一手资料,对MP3感兴趣的读者赶紧睁大眼睛看看内部拆解图吧。

MP3工作原理:

MP3的工作原理可以简单概括如下:将MP3歌曲文件从内存中取出并读取存储器上的信号→主控芯片对信号进行解码→DAC把数字信号转换成模拟信号并把信号放大→低通滤波后到耳机输出口,输出后就是我们听到的音乐了。

瑞芯微主控芯片:这枚搭载有PlayFX音效的瑞芯微RK2608A主控芯片采用0.18微米工艺制成,可以轻松实现24FPS的视频流畅度,在国内主流的视频MP3中技术含量颇高(图1)。

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图1

英国欧胜DAC:这是欧胜公司的DAC (数字模拟信号转换器),也就是MP3的“双核构架”。MP3解码器解码后的数字音频信号,通过DAC转换器的转换变成模拟信号才能推动功放,被人耳所识别(图2)。

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图2

韩国现代闪存芯片:各类文件的所在地,MP3的文件存储中心(图3)。

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图3

日本东芝缓存芯片:这是视频MP3特有的设计,可缓解闪存芯片和主控芯片之间的速度差异,提高整机的性能,对视频播放、系统反应操控等都起到帮助(图4)。

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图4

《电脑报》独家PlayFX技术专访:PlayFX如何跟MP3完美结合

瑞芯微芯片与微软音效结合后,首批投入生产的MP3品牌中就有蓝魔,一木请到了蓝魔工程部主管、RM850项目工程师张发林,请他针对MP3芯片谈谈全新的PlayFX音效。下面就一起来听听专业MP3工程师的技术内幕。

一木:欢迎蓝魔工程师做客《电脑报》。请工程师谈谈PlayFX音效究竟什么技术比较先进?它与普通MP3芯片有何不同?

张工:感谢《电脑报》的邀请,一木好。这次我就仔细谈谈PlayFX技术。说到先进,微软PlayFX音效在软件上的专利算法技术最先进,它不是直接通过硬件电路来实现,只从软件的角度上实现,如果老机器有对应的固件,也可以通过升级固件实现微软PlayFX音效。在技术角度上说,微软PlayFX音效是建立在对音频技术和声学的专业研究基础之上,再通过计算机专利算法实现听感上的完美再现。

一木:选购什么样的耳机才能让PlayFX音效发挥到极致?

张工:PlayFX音效对耳塞并没有特别的挑剔,不过由于具有低音增强之类的音效,我们不推荐选择高音型耳塞,一些相对均衡的耳塞会有不错的表现,考虑MP3的推力普遍偏小,以及从方便携带角度考虑,耳塞比耳机更适合随身聆听。

一木:玩家在使用有PlayFX音效的MP3时有什么特殊技巧吗?

张工:PlayFX音效自身的可调性比较低,低音和3D都只有3个程度的选择,音效是可以叠加的,用户可以随心所欲的调节,达到最好的听感为止。“音量均衡”音效很有意思,对于随身听来说用处很大,它可以防止两首歌音量差别过大导致伤害玩家的听觉。

一木:PlayFX音效的芯片方案会不会大面积武装在MP3上?采用新音效的产品,价格会不会增加?这种芯片未来的发展方向会是什么?

张工:基于微软的实力,PlayFX音效肯定会不断普及,当然也要看微软、瑞芯微等芯片厂家的推广力度和MP3品牌厂家的研发实力。目前来看,瑞芯微的芯片成本控制得很好,采用新音效的产品涨价可能性不大。另外,我们认为PlayFX进入随身听只是个开始,因为随身听上应用的PlayFX只是其中一部分,PlayFX音效的未来,会往家用影音设备发展,比如电视、手机、游戏机等等。

编后

随着微软和瑞芯微开始合作,我们可以看到中国的MP3芯片厂商成为全球首个获得PlayFX技术授权的半导体厂商。也许,当国外市场上正为iPod和iPhone的热销欢欣鼓舞时,忽然发现,周围越来越多的品牌采用了微软的音效、中国的芯片。由于国产芯片有价格优势,在整个MP3市场上所占分额较大,再加上微软有软件开发上的技术实力,不难相信,我们自己的民族企业将在MP3市场上大有作为。