杰理蓝牙耳机开发--空间音效调试

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杰理的空间音效算法是一种耳机上的音乐算法，是基于杜比全景声优化的耳机音乐算法，通过虚拟声场技术，不仅能呈现比传统立体声更宽广、细节更丰富的听觉体验，还能模拟音乐现场的环绕感，让用户仿佛置身演唱会现场，声音环绕四周。本篇文章对杰理空间音效算法及调试步骤做一个简单介绍。

相较于未开启音效的声音，开启空间音效之后播放音乐声场更开阔，具备明显空间感，尤其适合背景音乐占比高的歌曲，可避免声音“头内发声”的局限，带来头表及头外的听觉距离感，同时最大程度保留歌曲原本的音色与人声质感；而对于纯人声歌曲，该音效的提升效果则相对不显著。

杰理空间音效算法支持固定头部模式与头部追踪模式，其中头部追踪模式需要耳机主板硬件配备陀螺仪传感器，才可以实现头部追踪模式。目前杰理空间音效算法版本有V2.0.0版本和V3.0.0版本，以下以V2.0.0版本为例简单说明。

空间音效配置

空间音效基础配置

在可视化配置工具中选择空间音效算法版本以及是否有陀螺仪传感器，陀螺仪传感器的安装位置（传感器安装左耳/右耳）。

空间音效音频流程配置

在媒体音频流程中选择使用空间音效的音频流程如下图，“空间音效（单声道）”和“空间音效（立体声）”流程是音效算法版本V2.0.0使用；“空间音效3.0.0（单声道）”和“空间音效3.0.0（立体声）”为音效算法版本V3.0.0使用；“空间音效lite”为空间音效V2.0.0合并版本，可以在资源不够的情况下，先用2.0.0版本调试好，把参数写到这个流程上，可以节省资源且效果不变。

空间音效陀螺仪配置（可选）

若算法配置中未选择陀螺仪，可直接跳过此步骤。

若配备陀螺仪，需根据硬件选型，在app_config.h板级配置的imu-sensor配置项中，选择对应的陀螺仪型号。

如下图是空间音效算法V2.0.0其中的一种音频流程切换方法。音频流程的切换逻辑与空间音效的开启 / 关闭状态强相关。当空间音频关闭的时候，数据流Convert跳到Channel Merge，且EQ（1、2、3、4）都会切到close；当空间音频开启的时候，数据流会从头走到尾，中间不会跳，且eq都会切到open。

开启空间音效，EQ1、EQ2、EQ3、EQ4是切换到open参数（参数表里面的第二个参数），关闭空间音效，从convert节点跳到ChannelMerge节点，并完成上述4个EQ切换为close参数（参数表里面的第一个参数）

由空间音效的音频流程可以看出，整个空间音频的流程分为三路，最终通过3BandMerge节点合并，第一路是一个低频，第二路是获取左右耳差异的diffuse部分，第三路是去掉低频部分的信号经过空间音效的算法处理。空间音频整体需要预留30KB左右的RAM资源。

以下针对关键音频节点的配置规则与调试要点进行说明：

Channel Merge节点配置

作为音频流程中的基础合并节点，无需额外自定义参数，按默认配置执行即可

3BandMerge节点配置

核心功能是合并三路音频信号进行信号处理。

SteroMix节点设置

主要作用是突出左右耳声音差异，拓宽声场，强化背景音乐细节表现

空间音效节点设置

在算法V2.0.0中核心可调参数为声源到人耳的半径（radius）与声像范围偏角（bias_angle）。如下图这里的bias_angle所成声像是40，表示左右耳当作独立音源，距离正前方的偏角分别是+-40度所成的区域，注意声像大了并不是很好，会出现声音模糊，人声弱化问题，偏角设定为0，成为点声源（在正前方的），无法区分左右

EQ1节点设置

对应音频分流后的第一路低频处理。

EQ里面的参数设置一个大概100HZ的低通，图中总增益提高了6db，可根据实际情况进行相应调整，如果整体听感上低频较重，就减少，比如一些头戴式耳机或者入耳式耳机；如果是OWS这种，适量增加，以实际听感为主。

EQ3节点和SteroMix节点设置

对应音频分流后的第二路音频通路，EQ3所在通路主要是取左右耳差异部分。

这个EQ节点有两种调试方法，一种是EQ3内部直通，总增益为 0，（即去掉 eq3），在SteroMix节点设置 2.5 -1 -1 2.5；这种设置增强左右耳的差异，一定程度上将diffuse扩大；由于增益较高，后面加一个DRC做压缩器调控，DRC参考参数如下

另一种方法是SDK默认的方法，提取中频段进行处理，比如1k~3k范围，结合后面的stereoMix节点，stereoMix节点中设置为1、-1、-1、1，即左右等量取差异，可以根据实际听感适当扩大中频范围，整体听感上是背景音色略有渲染，总增益设置在-6左右，太高听起来嘈杂，这种方法后面就可以不需要加DRC节点，EQ3节点设置如下：

EQ4节点通路设置

EQ4节点对应上图音频分流器节点后的第三路EQ参数。

这个节点处理的是除去低频之外的信号，并送入空间音效节点进行处理，一般参数设置如下：

送到空间音效节点后，空间音效节点对左右耳信号进行处理，声像重新确立。

EQ2节点设置

最后就是EQ2节点，EQ2节点是经过了3路EQ节点merge之后的主EQ节点。

这个EQ节点对最终的效果进行微调，该参数是根据耳机的频响调试出来的“最佳”效果，一般可以设置open参数和close参数设为一样，这样做的好处是开关空间音效银色不会发生太大的改变，在此基础上进行微调也比较方便。

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