AR/VR设备需要怎样的声学系统

随着硬件迭代、性能提升，以及市场需求的增长，AR/VR市场获得了更高的关注度，包括主控芯片、显示系统、声学系统在内的产业链各个环节都在推出相应的新品。其中，声学元器件是AR/VR设备中的重要元器件。

以VR设备为例，在基本结构中，成本占比前三的元器件分别是显示屏幕、存储、芯片处理器，占比依次是34%、27%、16%，光学模组和声学模组分别占据6%的成本。在声学模组方面，为AR/VR设备提供声学器件的厂商有楼氏电子、歌尔股份、瑞声科技等，另外，共达电声也在投资者互动平台表示公司已有麦克风、喇叭等产品可应用于VR领域。

视觉之外，听觉是AR/VR感知体验的另一个重要感知。那么，AR/VR到底需要怎么样的音频系统，麦克风等声学器件与降噪算法等音频技术之间可以怎么配合？

由于AR与VR应用场景、产品形态都有较大的不同，因此将两者分开来看。瑞声科技系统架构高级总监李建国提到，AR产品需要的是ID友好、轻薄，非入耳式佩戴，但是又要有私密性，音频体验要求有立体声效、响度适中。VR产品对音频系统的需求主要有四点，一是空间声场，沉浸感要强，二是声场饱满，性能优越；三是无声泄露，私密性好；四是小巧便捷，穿戴方便。

识音方案是提升AR/VR设备听觉体验的另一要素。在这方面，MEMS麦克风支撑语音交互功能的核心器件，为AR/VR设备提供定向人声拾取、低功耗语音的识别等功能。对于全向麦克风来说，麦克风阵列加语音算法是实现定向拾音的关键。但空间与性能之间的平衡是多麦克风阵列要实现轻便AI 设计的双重挑战。

为此，瑞声科技推出了小尺寸数字麦克风以及模拟麦克风。其中，数字麦克风的尺寸为2. 75* 1. 85*0.9mm，信噪比可以高达66dB，模拟麦克风的信噪比达到了67. 5 dB。“在这么小尺寸的产品封装空间内，要达到这么高的信噪比是具备挑战的。但是我们的小尺寸麦克风可以完全满足 AR 设备对语音品质以及整机堆叠对空间的极致要求。”李建国表示。

值得一提的是，瑞声科技还推出指向性麦克风和智能麦克风。迄今为止，消费类设备不得不采用多个全向麦克风阵列，并且这些麦克风很难将需要的语音与不需要的背景噪声隔离，采用麦克风阵列代价需要更大的空间能耗以及设计的复杂性。基于上述难点，瑞声科技推出的指向性麦克风，采用了 8 字形的拾音模式，相较于全向麦克风，可以在硬件层面消除更多不必要的噪声，高保真的隔离用户声音。指向性麦克风的推出让麦克风可应用于语音翻译、听障人士语音转换文字等语音指向性要求更高的场景。目前，亮亮视野等多家硬件厂商推出的AR眼镜明确可以面向听障人士。

据了解，瑞声科技从声临其境、HiFi音质以及隐私保护三大方面打造AR/VR声学系统。其中针对身临其境的头戴设备音频体验，瑞声科技研发了空间音频算法，在保证原本音频特性的同时，扩大了声场的范围，将常见立体声更变成具有空间感、沉浸式的立体音频；该算法提供低延时360°头部追踪，通过追踪佩戴者的头部位置声场，作出相应的变化。

为了达到HiFi音质，瑞声科技的大师级同轴1216扬声器，配合自研的 NLC算法等算法增强技术提升音效。此外，瑞声科技还通过隐私声场技术减少漏音。李建国表示，为了提升音频体验的私密性和沉浸体验，瑞声科技推出了超微型扬声器，尺寸仅为8*20*3mm，可以把 AR眼镜的镜腿做到宽11mm，厚度 8mm米，接近普通眼镜，这将助推AR/VR设备的小型化发展趋势。

尽管当下AR/VR市场的增速没有预期的快，并且出现下滑，但IDC预计到2026年中国AR/VR市场规模将超130亿美元，整体市场趋势向好。如今，AR/VR产业正处于市场增长的关键期，就在近期，业内流出苹果AR/VR设备的新设计和功能等细节展示，预期在苹果推出AR/VR设备后，能将加速整体市场的发展。

审核编辑 ：李倩