华为小米OV为何都选择 Dirac？数字音频时代优化背后的秘密

音乐，几乎已经成为了现代人生活中不可或缺的部分了。如何在手机有限的空间内，尽可能地提升音质，这也是每个手机厂商不断追求的方向。这一使命在全面屏当道的当下，显得愈加重要。

Dirac，一家总部位于瑞典的音频科技公司，他们是移动设备音频优化上最为重要的一环，利用数字优化，使移动设备能在小体积内尽可能地保证设备的音质。国内采用 Dirac 技术的手机厂商比比皆是——小米，OPPO，一加等等。用 Dirac 移动事业总监 Erik Rudolph 的话来说： “只要有SoC芯片就能使用我们的技术（对音频进行优化）。”

数字音频优化的奥秘：DSP 与移动设备 SoC 构成的“生态”

众所周知，视频和音频基本都是数字信号的形式存储在移动设备上，而耳机和音箱只有在模拟信号的驱动下，才能使其振膜震动，产生让人耳听到的声音，因此必定有一个信号编解码的过程。而 Dirac 的算法正是在数字信号转模拟信号之前，针对音源输入的数字信号进行处理，再经由DAC（数字转模拟信号解码器）解码输出。

音频解码过程

数字算法处理的直接对象是数字信号，但是针对的其实是输出端，即耳机或者扬声器。因为，在整个音频链上，输出端才是最制约音质短板。数字算法可以通过改变数字信号，让驱动耳机和音箱的信号能更好地适配移动设备的听音环境，弥补移动设备的声学设计局限。通过不同的尖端算法对数字信号进行处理，针对不同的音频系统所面临的音质问题进行优化，因而成为一种非常有效的音频优化办法。

因此，只要输入信号是数字信号，Dirac 的算法便能发挥其作用。

而在移动设备领域，DSP(数字处理) 一般都会集成到 SoC 中。在移动设备的芯片领域，毫无疑问最大的两家供应商便是高通和联发科。因此，Dirac 与这两家芯片供应商达成了共识，使他们的平台可以兼容Dirac算法。

“在智能手机的开发阶段，我们就会介入到它的音频设计环节中，进行数字优化和调音，”Erik 表示，“这是一整个生态系统。不同的设备之间，即便是采用相同的音频解码芯片，它们的硬件差异对于数字优化方案又有不同的影响。”

比如，采用了同一种 SoC，但不同批次的智能手机，它们可能采用不同的扬声器，Dirac 需要针对不同的硬件组合，进行单独的优化。

“全面屏”带来的挑战：扬声器如何“微型”不“蚊声”

“手机机身内部空间争夺战，一直都存在，”Erik 表示，“这并不是全面屏时代面临的问题，只是在全面屏时代更加凸显。扬声器从根本上说是机械器件，需要有足够大的振膜和空间，推动足够的空气发声。而手机所使用的扬声器非常迷你，因此跟更大尺寸的扬声器相比，性能有限。举个例子，手机上最常用的微型扬声器往往只有指甲大小，跟便携小音箱常用的1.5英寸扬声器相比，性能相差巨大。但是，用户常常期待，手机的音质可以和便携小音箱媲美。用户的期待跟手机扬声器的硬件性能是不匹配的，如何解决这个落差，关键就在于数字优化。我们的算法能提升智能手机上微型扬声器的音质表现，帮手机扬声器应对因尺寸、空间和摆位等带来的挑战。”

Erick Rudolph

此外，用户还会期待，可以在手机上拥有立体声外放。而现在的很多手机，尤其是旗舰手机，它们虽然采用了全面屏设计，但因手机内部空间有限，只配备了一个真正意义上的扬声器。如何在有限的空间内，运用有限的硬件，实现双声道立体声呢？

“可以把手机听筒利用起来。手机听筒其实也是一个微型扬声器，只是性能很弱。我们让手机听筒仅负责播放高频部分，而手机底部的扬声器则负责播放全频率音频。当然，需要用数字算法，让声音均匀分布在听筒和底部扬声器上，这样用户听起来不会觉得声音是偏的。然后再利用声场扩展技术，让声音不再集中在一个点上，而是扩宽，像有两个虚拟扬声器延伸到手机之外一样”， Erik解释说。“手机立体声、沉浸声，是现在的趋势，优秀的硬件与尖端数字技术结合，将是迎接这一趋势的关键。”

当然，在全面屏时代，Dirac 需要面临的挑战不止这一个——还有如何解决扬声器开孔在手机侧面的问题，以及如何处理屏幕自震动作为扬声器的问题等等。

Dirac技术还可以置入手机中，针对耳机优化。而当取消 3.5mm 耳机孔之后，他们算法的载体究竟应该是放在手机 SoC芯片中 ，还是蓝牙耳机自己的芯片中？毕竟，Dirac 提供的软件层面上的优化，而非直接提供硬件——这也是Dirac需要考虑的问题。

扬名于智能手机，但起步于汽车音响优化

虽然 Dirac 的数字音频优化技术被大量运用于智能手机之上，在中国因手机而知名，而在欧美，Dirac却因豪车和HiFi而知名。Dirac 最先还是起家于汽车领域，早在多年以前，Dirac 就开始为宾利，宝马，劳斯莱斯，沃尔沃等等对于音质有很高要求的车内音响系统提供音质优化技术。他们还与哈曼合作，为汽车生产商提供专业，定制化的服务和数字优化工具。

“不管是汽车，还是手机，我们提供的都是基于不同硬件和芯片的定制化服务，”Erik 表示，“但智能手机的音频系统和汽车音响系统在音质方面面临的挑战非常不同。”

智能手机方面的数字信号处理涉及到的是针对不同的耳机进行优化：需要瞬态响应和频率响应的校正等等。比如，小米手机中的米音，就是使用了Dirac HD Sound技术，对每一副耳机进行定制式优化，让耳机声音更均衡、透明，低音更凝聚。

智能手机的外放部分，如前所述，则需要优化微型扬声器的性能，提升扬声器的响度，减少声音的失真，提升低音表现等等——Dirac 为了提升微型扬声器的音质表现新研发了 Dirac Bass 技术。这项技术能在保证手机扬声器的音质不受影响的同时，让其低音下潜更深。在MWC上还发布了Dirac distortion Control，针对的就是微型扬声器因空间有限在工作中出现的失真问题。

到了汽车音响系统领域，就不仅仅需要解决某一个或者某一对扬声器的性能问题了——汽车的音响系统往往会配置多达数十个，甚至是二十多个音箱。为了考虑到对于汽车整体设计的影响，通常这些音箱都不一定摆放在最佳位置，甚至是被放置在了座位下方、车门上等从声学角度来看最影响音质的“最差位置”，而且，多个音箱共同工作时，还会互相干扰。其次，汽车的玻璃、金属车顶等材料，对声音反射折射，也会影响音质。在这种情况下，Dirac 的算法除了需要提升音箱的性能外，还需要调动多个音箱，让它们共同协作从而实现最佳音质，并减少车厢带来的负面音染。

文已至此，相信很多读者已经对于这家在背后默默为各个厂商提供数字音频优化解决方案的瑞典企业 Dirac 有了一定的认知。其实，Dirac 的野心不止于此，他们想要将自己的优化技术拓展到更多的设备中去——不仅仅是移动设备，汽车音响系统，HiFi和影院，比如，他们还打算扩展专业音频领域，为大型演出和活动所用的专业音响系统优化音质和校正声场，同时继续深耕游戏领域。他们最近获得了一笔约 1320 万美金的融资，这笔融资将会用于智能音频研发。

（本文首发钛媒体，作者/唐植潇）

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