數字信號處理器(DSP)

數字信號處理器已經發展成為功能強大、具有成本效益的音頻處理工具，極大地增強了消費者的音頻產品的功能。將來的DSP的能力容許甚至更多的通道并采用更強計算能力的音頻處理算法，與麥克風和揚聲器陣列組合后，這些日益增強的算法就能夠與收聽環境自動匹配或改變其聲學特性。

聲學特性差的大房子將被制成聲效宏大的影院，小居室將被設計裝點成了隱密的家庭影院，舒適而無失真的音效還不會讓你的鄰居受到騷擾。或許，你還可以獨自用耳機收聽并享受與宏大家庭影院一樣的體驗。只要選擇音響環境和揚聲器或耳機，DSP算法就會相應地調節播放的聲效。對于商業應用，該系統將根據房間大小的變化自動調節聲效(如采用可移動分割器)。

將來，DSP容許自動調節背景噪聲、回聲、反饋和物理揚聲器/換能器的不規則性。可變聲環境將增強計算機游戲、音樂系統和視頻娛樂系統的體驗。利用強大的DSP技術，用一個平板多揚聲器陣列就可以取代傳統的前、后和重低音揚聲器，去除了幾個音箱和大多數電纜。

音頻編碼和解碼

MP3格式可能是最流行的數字音頻編碼和播放格式，其它音頻編碼器(MP3Pro、AAC、ePAC、AC-3、Ogg-Vorbis和WMA)采用類似的感知子帶技術(perceptual sub-band technology)。與MP3相比，這些編碼器不同程度地改善了數據壓縮率和聲音品質，但是，需要更快處理器和更復雜的編碼技術。

在許多編碼器中，現在常見的文件大小壓縮率就是用于CD和FM收音機品質的的12:1到24:1。用戶將這些編碼器/解碼器的品質與音樂CD的品質比較。感覺編碼器制造商將“聽眾無法辨別與CD聲音的差異”定義為“CD品質”。

結構化音頻(SA, Structured Audio)本質上就是MIDI與壓縮數字音頻及采用結構音頻記分語言(SASL)指令的組合。SA弦樂綜合引擎可以被用于播放大多數--如果不是全部的話--樂器聲。語音內容被獨立地壓縮，然后經綜合與合成弦樂一起播放出來以實現歌曲的播放。

因為大多數音頻數據都是合成的(對SA弦樂的指令與對MIDI文件的指令類似)，SA文件大小和壓縮率大概為100：1。因為歌曲再次與播放設備混音，設備也可以選擇一種用于收聽環境的優化混音方式，如用于家庭的5.1杜比數字或DTS、用于私人收聽的耳機混音或用于汽車的四通道混音。

新的杜比編碼器、Dolby Digital Plus和MLP Lossless提供了增強的性能，可以被用于消費音頻、汽車、PC和游戲市場。

Dolby Digital Plus具有非常有效的廣播數據率(對于5.1通道音頻< 320kbps)，可以承載8個以上的多通道音頻節目頻道，它還在單一編碼位流中支持在現有杜比系統上實現多語言播放。

Dolby MLP Lossless是多通道和立體聲DVD的核心技術。MLP Lossless最多能將6個通道96kHz/24位音頻或兩個通道192 kHz/24位音頻編碼到一張DVD音頻光碟上，播放效果與演播室一樣。

數字內容存儲和聯網技術

通過在你的MP3播放機上放置喜愛的歌曲，存儲數字內容(如個人視頻刻錄機和MP3播放機)將讓你制成自己的非商業性“廣播站”。

越來越多的數字內容經由網絡傳遞給需要的用戶，并且所提交的數字音頻/視頻流的性能與現有廣播媒體一樣。

區分IP包的優先次序有助于消除惱人的節目干擾，數據包可以被發送到多臺計算機以減少每一數據流的網絡流的數量并供給更多的用戶。

經改善的數字內容編碼算法，與網絡的新型用戶模型一起，為消費者實現廣播和CD/DVD出租提供了新的內容傳輸手段。隨著合法的數字音樂下載服務的普及，電視節目、音頻書、記錄片和電影也將采取用戶買得起的每次下載付費模式。

網狀網絡像魚網一樣覆蓋一個區域，每一個節就代表一個向中心往返傳遞數據的WiFi節點。對于小城鎮、田園社區、工業園和教育園或車間，網狀網絡是理想的組網方式，它具有魯棒性，容許數據包沿著小山、建筑或稠密的植被等不同路徑傳播。

具有標準CD/DVD性能的汽車娛樂系統將具備IP網狀網絡連接，汽車在網狀網絡區域行駛時，可以獲得連續的移動互聯網接入，從而讓司乘人員觀看實時或存儲的網絡廣播和流媒體娛樂節目。

在社群內部，基本IP網絡接入將是免費的。IP服務和網絡公司發現，從商業模式上看，分布廣泛的接入比單個訂戶的付費接入更有利可圖。

將來，多功能的個人WiFi設備可能有助于你在不熟悉的區域獲得服務，這些功能可能會在進入一個網狀網絡時被激活，例如，便攜式、語音提示GPS將把你帶到想去的地方。網狀網絡還可以告知你的位置而不必借助于全功能GPS系統。

無線技術——藍牙、ZigBee、RFID

無線技術--包括藍牙、ZigBee、RFID短距離射頻和超短距離磁感應--將對未來的音頻產業產生巨大影響。所有這些技術將使消費者擁有高度便攜的個人信息娛樂平臺。

稱為通用媒體控制規范(Generic Media Control Profile,GMCP)的開放式標準容許流媒體內容經由藍牙傳輸，最初GMCP將應用在車載娛樂系統，但是，可能被方便地擴展到其它應用，如博物館游覽講解(walking tour)。

磁感應設備容許用戶不用手接聽蜂窩電話，磁場弱小，局限在車內私人空間之中。這些場合基于藍牙或ZigBee的方案不一定管用。

當駕駛員起動發動機的時候，內建在蜂窩電話內部的RFID可以觸發車內安裝的免提裝置。當引擎關閉的時候，蜂窩電話恢復常態。

車內安裝的免提裝置采用麥克風陣列自動聚焦到揚聲器上，減少了包括風聲、振動聲和娛樂聲在內的背景聲，從而大幅度提高呼叫的清晰度和(對方來電)語音的可理解性。

具有無線網狀網絡的建筑可以安裝IP麥克風陣列，以提供具有識別聲音并查明其位置能力的聲音安全系統。如果建筑在地震或其它災害中倒塌，它還可以幫助救助人員定位被掩埋和受傷的居民。無線IP揚聲器將容許創建智能公眾尋址或緊急通知系統。

在醫院及建筑中，相同的無線網狀網絡將讓醫生和安全人員攜帶一塊短距離RF翻領徽章(lapel badge)，用它可以跟中央調度室進行簡單的語音激勵的雙向通信并提供自動定位信息。在整個建筑內，可以用IP揚聲器或特定徽章攜帶者的IP地址實現基本的消息傳遞(basic paging)。

在具有無線互聯網接入點的家庭，也可以采用類似技術為年邁者或意外醫療急救的弱者呼叫幫助。采用小型化封裝，還可以把這種能力內建于基本上所有個人的珠寶用品之中以防丟失。

在公眾無線接入區域，在你的安全翻領徽章上扣擊一下，就能讓警察和其他應急服務人員找到你并與你對話。如果你有醫療識別信息，該翻領徽章還可以發送那些信息。安全版要借助于用戶語音識別模式才能工作。

當人們不在鏈路上發送數據的時候，通過收集網絡周圍環境的RF能量，個人設備的電池壽命就可以延長，或對電池緩慢充電。

消費音頻市場的變革

在大多數人心目中，高品質音響就是CD品質的同義詞。將來，對音響品質和更高的數字采樣率的需求將持續穩定增長，因而也對原材料中的位分辨率、DA轉換器或其它轉換方法提出了要求(例如D類放大器)，以便還原耳朵能夠聽到的高品質模擬信號。耳朵不能聽數字位信號。

不依賴于商業媒體提供商，消費者將能夠方便地創建獨特的個人音樂娛樂(新歌曲、業余音樂、Podcast和音樂博客)。商業媒體的影響將減弱而基于商業的節目將更難以出售給消費者。

新型的音響產品將出現并接入有線和無線網絡，這些設備的顯示屏幕也將充當非常小的視頻郵件、電話和會議電視設備的音響揚聲器和麥克風。

在多通道視聽娛樂系統上的揚聲器陣列將讓家庭中的電纜銷聲匿跡。在采用揚聲器陣列的分屏電視中，房間左邊的人將聽到左邊屏幕發出的聲音，而房間右邊的人將聽到右邊屏幕發出的聲音。

數字HDTV將與家庭視頻會議及遠程呈現放映功能(tele-presence features)結合在一起，通過采用波前麥克風及揚聲器陣列，可以為房間中的一個或一個以上的人提供卓越的語音清晰度。

在改善語音可理解性和屏蔽背景噪聲方面，具有兩到八個或更多麥克風的陣列將在蜂窩電話、個人電腦到家庭視聽系統等產品中獲得廣泛應用。

揚聲器陣列將被用于創建小范圍內的高度本地化的“聲場”，如廣告亭、博物館顯示、表演和廣告業。它們還可被用于創建“靜音場”以減少本地噪聲。

語音激勵的生物識別ID系統將被用于個人安全、醫療應用、家庭門禁、汽車、辦公室和電子商務安全。電視、計算機、燈光和其它電器都將由語音指令來控制。語音到文本及文本到語音的轉換系統將日益普及。

通過利用獨立的無線耳機或雙向藍牙鏈路，每一個乘客可以定制汽車娛樂和信息系統，使自己擁有與其它乘客不同的媒體內容選擇。

移動和家庭系統也將與媒體供應商互動。如果你要聽廣告，你可以立即對音響設備說“買歌曲”或“更多信息”，等效于點擊互聯網的URL鏈接，然后，你就可以用語音指令完成購買交易。

在新的語音環境，廣告將更為簡短，會向消費者發出更多的問題。“產品XYZ對你來說完美無缺，您愿意了解更多信息嗎？”廣告結尾將檢測收音機或視頻設備上的語音響應或按鍵，總的廣告時間少于5秒。

不幸的是，將來你會遇到更多的廣告，因為內容提供商將向視聽節目中編入更多的產品促銷信息。

在汽車中，通過網狀網絡上的無線節點或路邊低功率RF天線，交通狀況、學校和安全速度區、路況和突發情況等信息將發送到車上并由語音提示給你。雙向通信容許乘車者快速報告事故或其它緊急情況，位置信息同時被自動報出。然而，跟蹤乘車者的運動位置會引起侵犯個人隱私的擔憂，因而可能會遭到限制。

在這個充滿挑戰的音響世界中，孰強孰弱？先進的技術僅僅是答案的一部分，真正的王者將是既掌握技術又了解社會/經濟需要的企業，其中涉及使用便利性、隱私和難以捉摸的“酷”因子。

作者簡介：Kenneth Boyce，是美國國家半導體公司音響產品組的在職戰略技術專家，加入國半之前，他是Oak Technology公司音響和通信部的總監，他擁有West Virginia 大學的科學學士學位。