消費者愈來愈常將智慧型手機做為他們的主要音樂儲存及消費裝置，這就導引出一種需求，智慧型手機需使用更精密複雜的音訊編解碼技術，這類技術具有專屬的數位訊號處理器（Digital Signal Processor）及先進的新軟體，可以提供心理聲學低音增強功能。這讓消費者在聽音樂時得以感受到音樂中更豐富、更低沉的低音效果，聽覺享受勝過現今的超薄智慧型手機揚聲器所能提供。

心理聲學低音增強技術

音訊編解碼IC能為所有音訊信號提供開關及路徑中樞。Codec（編解碼器）是Coder-Decoder（編碼器-解碼器）的縮寫，一般是指類比至數位轉換器（ADC）及數位至類比轉換器（DAC）。音訊可能來自多個來源，包括內建在手機中的麥克風、有線或藍牙耳機，或是在通話中交由手機基頻處理器處理的語音等。針對手機內建揚聲器、擴大器、有線或藍牙耳機、頭戴式耳機或揚聲器，以及在通話中傳送至基頻處理器的語音，不同的輸出方式是必要的。

例如，你正使用有線頭戴式耳機聆聽手機裡的音樂時，此時若有來電，就得停下音樂並導引至免持聽筒模式中的鈴聲，或是兩者混合。如果你接聽了這通來電，你可能會想使用你的頭戴式耳機，但是不要讓對話在免持聽筒模式中被廣播出來。

圖一 : 數位訊號處理器編解碼範例（DSP Codec）：Dialog的DA7320

在下載音樂時，你通常能選擇音樂的位元率（bit-rate）。較高的位元率可以讓音質較好，但是一首曲子就需要更多的儲存空間。音樂的位元率可能是每秒256千位元組（kbp/s），鈴聲則是64千位元組。這兩種音訊信號無法只是簡單的加在一起，它們必須被轉換為相同的取樣率。在結合來自不同音源的音訊信號時，這些訊號的兩種時脈可能是不同步的。存在於編解碼器或數位訊號處理器引擎的非同步取樣率轉換器（Asynchronous Sample Rate Conversion；ASRC）技術，可以將這些經過取樣率轉換的音訊信號同步。

與心理聲學低音增強有關的一大創新，在於它能解決超薄智慧型手機揚聲器缺少低音的問題。簡單的物理原則告訴我們，揚聲器圓錐體的表面積越小，則揚聲器重生(reproduce)低頻的能力就會降低，這是因為它無法移動足夠的空氣，所以無法在可聽見的音量範圍內重生那些低頻。 許多智慧型手機揚聲器擁有數百赫茲的低截止頻率（low cut off frequency），但是大部分音樂中的低音都遠低於此，無法由揚聲器重生，所以無法吸引人耳。

解決方法很簡單且巧妙：有一些方法可以欺騙你的大腦，讓它以為聽到了揚聲器無法重生的頻率。我們混合低頻的泛音（overtones）和低音（undertone），然後大腦會填補少掉的基音（fundamentals），這讓聽者可以感知到低頻。如此一來，心理聲學低音增強解決方案能讓小型揚聲器傳輸出更強的低音，創造更棒的聽覺體驗。

圖二

數位訊號處理器的動態範圍壓縮（Dynamic Range Compressor；DRC）演算法可以放大柔和訊號，並降低太大聲的訊號，這種訊號可能會損害揚聲器，結果就是「平均」音量會較高，所以聽起來就比較大聲。電視廣告時間就會使用這種動態範圍壓縮（DRC）技術，你的耳朵會察覺它變得比較大聲，然而峰值訊號和非廣告時間是一樣的。在嘈雜環境中戴著耳機時，這個方法也有所幫助：當我們很難聽到柔和聲音及不夠大聲的響亮聲音時，動態壓縮技術可以「讓我們的耳朵好過些」。

現今的智慧型手機採用了許多其他的演算法，包括五頻道等化器（5-band equalizer）、風聲、噪音及雜訊減少、回音消除、立體擴大效果及3D音效等，智慧型手機及個人音訊裝置已經能提供真正的高傳真音響（Hi-Fi），但這個領域仍然期待更多的創新。

結語

對音訊編解碼器業者而言，趨勢是很明顯的：更多的類比及數位輸入和輸出，處理能力更強大的數位訊號處理器引擎，但同時功耗要最小化。這將讓消費者能從智慧型手機中獲得更優質的音響效能，滿足他們期望。

（本文作者為Dialog Semiconductor產品行銷經理）