混合硬件和软件以获得更好的音频

毫无疑问，随着技术变得更加智能和复杂，产品应用变得更小更薄。以电视或笔记本电脑为例——人们期望它们更宽更薄，以至于它们非常纤薄，以至于很难集成高质量的音响系统。然而，随着语音越来越成为首选界面，音频比以往任何时候都更加重要。那么，您如何满足消费者的要求和价格点，同时仍然提供他们习惯和要求的优质声音？

解决方案是融合硬件和软件以改善产品中的音频，但实施起来很复杂。当前最先进的音频传输和渲染以及语音捕获和处理具有高度复杂的操作，涉及许多硬件和软件层。让事情变得更加复杂，随着麦克风和扬声器变得智能，我们还必须提供真正的软件创新，以增强声音、降低噪音、自动均衡器等等。

个人电脑就是这种需求的一个很好的例子。PC 不再只需要声音好，还需要提供 360 度音频的会议系统，这必须通过麦克风、扬声器和软件的集成来解决。但是，我们遇到的问题是最终用户期望设备更薄，同时音频更好。随着 PC 尺寸的缩小，音频组件的空间也在缩小。为了通过这些系统中的空间环绕声改善音频，Harman Embedded 的 AudioEFX 等音频调整工具将多种音频算法与优化功能相结合，以实现满足最终用户期望的音频。

Harman AudioEFX 是一套算法，每个算法都定义为一个模块，Harman Acoustics 工程师可以使用它为每个不同的应用程序创建独特的信号流。在设计此流程时，Harman 工程师会注意该应用程序需要多少内存和功率。特别是对于便携式产品，这些工程师致力于尽可能降低功耗以提高电池寿命。

使用 Harman AudioEFX，Harman 工程师可以将现有硬件的音频输出性能提高多达 50%，同时对音频质量进行广泛的调整，而不会失真并降低功耗。

通过将软件集成到硬件中，可以显着改善频率响应、带宽和线性度，如下图所示。如下图 1 的上图所示，很明显，当在实验室测量 PC 时，频率响应高于限制，这会导致音频失真。但是，在使用 Harman AudioEFX 进行调音后，声音会通过多个音频算法包进行优化，如下图 1 中的底部图表所示。

图 1：计算机扬声器测量回放频率响应——调谐之前（顶部）和之后（底部）。（来源：哈曼嵌入式音频）

另一个例子是电视市场。所有新电视都是智能电视，随着它们变得更薄、更智能，音频质量受到了冲击。根据未来音源市场数据，60% 的美国人仍然完全依赖电视发出的声音，这意味着设备本身空间不足的音频问题需要从内部解决。

使用软件是一种解决方案。此外，可以通过电视内的硬件解决这个问题。音频系统设计需要考虑多种因素，例如需要满足响度和频率响应的振膜尺寸、电机设计、用于加热的电机功率模拟以及用于刚度和最大偏移的悬架设计。但是，为了获得最佳的音频体验，可以将此软件和硬件结合起来以提高音频质量。

根据您的目标、消费者需求和产品的最终用途，每个产品应用程序都将拥有独特的硬件和软件解决方案。使用整体方法应对挑战并在设计过程中牢记这一点非常重要，这样您就可以从换能器中获得最大的声学性能并进行相应的调整。无论是在您的 PC、电视还是其他设备中，无论设备大小如何，您仍然可以获得出色的音质。

审核编辑 黄昊宇