划时代的A3D 3.0
朱云
2000.1
（独家授权于《电脑报》）
自从Diamond Multimedia（帝盟）卖给了S3，Aureal（傲锐）公司就开始自行生产、并由IOM
Holdings销售Aureal品牌的SQ系列声卡。最近Aureal还在Creative（创新）起诉它侵犯专利的诉讼中，赢得了陪审团的一致支持，Aureal声卡将顺利地被OEM品牌机市场接受。总的看来，Aureal公司正处在高速上升的时期。
Aureal独有的交互式3D音频API——A3D，自从出现以来经历了两次重大的革新：第一次是从只支持3D音源方向定位和简单的HRTF算法的A3D
1.0，升级到支持复杂的HRTF算法和环境音效的A3D 2.0；第二次就是本文的重点，从A3D
2.0升级到具有基于几何的即时混响、Dolby Digital、个人化的HRTF设置和空间范围音源等划时代功能的A3D
3.0。A3D 3.0让实力蒸蒸日上的Aureal又一次站在了时代的前沿，无疑是今年声卡领域最值得期待的大事（当然Creative肯定会奋起直追的）。
A3D 3.0原理与特性
A3D 3.0的软件开发套件（SDK）在去年11月开始免费提供给游戏和其他软件的开发商们，第一块支持A3D
3.0加速的声卡SQ3500（价格$199.95）预定在今年第1季度上市——到现在，市场上A3D
3.0的软件和硬件应该是“万事俱备，只欠订单”了（只可惜对你我DIY发烧友、游戏发烧友来说怕是“只欠美元”或者“只欠薪水”了）。
A3D 3.0相对A3D 2.0的进步体现在以下几个主要方面：
基于几何形状的高质量混响
混响是最能够体现出环境因素的声音特征，以前环境音效基本上是由几组预先设置好混响数据的固定模式处理来完成的，比较的千篇一律和不真实。现在A3D
3.0中的混响可以根据周围环境的几何形状，利用A3D音源定位时已经使用Aureal
Wavetracing（声迹追踪，类似于光迹追踪，是A3D 2.0引入的特性，简单而且比较理想化地推算声音的直射、反射、透射、遮蔽等轨迹，比完全计算声波的实际传播运算量小得多）处理完成的早期反射声（声音的头几次较响的反射）数据来实现拟真的、即时生成的交互式混响。尽管基于几何形状的高质量即时混响需要强大的运算能力，但为了更真实的环境音效是完全值得的。
Dolby Digital回放
过去电脑上的Dolby Digital（原名AC-3）的解码往往要动用昂贵的解码卡或解码器，还只能用来看DVD、无法使用在游戏中，因此有Dolby
Digital音轨的游戏既少又不被重视。可是我去年就曾指出：多声道和Dolby解码是声卡发展的大势所趋。Aureal通过同Dolby公司的密切合作，将Dolby
Digital整合进了A3D 3.0中，今后只要是A3D 3.0的声卡就不仅能够硬件回放已成为工业标准的Dolby
Digital线性环绕声音频流，还可以在游戏中大量使用Dolby Digital音轨作为优质的环绕声背景音乐。为什么Aureal会选中Dolby
Digital而不是音质更佳的Dolby DTS呢？主要是因为脱胎自真正的电影录音系统的DTS（数字影院系统）使用无压缩的多声道编码模式，大于Dolby
Digital数倍的数据量估计在短期内不太适合PC上的游戏和应用软件。
个人化的HRTF设置
关于HRTF（头部相关传递函数）的介绍请参照本报1999年第31期上的《声卡芯片的过去与未来（中）》一文。从A3D
1.0开始，Aureal就使用简单的HRTF算法来使声音更有环绕效果，A3D 2.0则配置了完善的HRTF算法让音源可以准确地定位于任何水平方向，甚至有初步的高度感觉。但以往的各种3D声卡系统均有一个问题：因为人耳和头部结构的个体差异，不同的人听相同的声音，感觉千差万别，而且不同的空间对声音的影响也非常之大。为了克服人耳和空间对音响效果的影响，A3D
3.0提供了可下载的HRTF设置库，用户只要选出同自己的听觉和周围空间最配合的“人头”参数，就可以得到优化的水平、高度定位和环绕效果，随着HRTF设置库种类的不断增加，你一定能找到为自己完全优化的设置——这就是前所未有的、真正的个人“音响”了！什么时候同随身听结合起来还能变成“随身游戏、娱乐系统”。
空间范围音源
我们知道，3D音效处理的一向是点音源，不论多大的物体或人物，声音都是从一个点上发出来的，所以现有硬件的处理能力难以生成较大的人群效果。空间范围音源就是用合理的运算量，实现以一块空间（例如大片的人群）作为发声的音源单位。这种基本元素的扩展创造性地发展了交互式3D音频的基础。
流式音频和MP3
A3D 3.0对流式音频的支持大大减轻了软件编程的工作量，因为取消了现有的客户机/服务器模式要求的复杂的多层式结构。A3D
3.0还支持MP3的硬件解码和回放，不但可以在放MP3音乐时减少CPU的负担，还能够将这种3D加强的MP3音频广泛地应用于因特网在内的各种领域——网上游戏的音乐是不是可以更加有互动感和高质量呢？
同竞争对手Creative的EAX（用于Creative的Live!系列声卡）和Central
Research Labs的Sensaura MultiDrive（用于ESS的Canyon 3D和Yamaha的YMF744等为核心的声卡）相比，A3D
3.0在各方面有什么优势呢？3D音源定位方面一向是A3D的拿手好戏，肯定强于Sensaura
MultiDrive和EAX；环境音效方面因为基于几何的即时混响和个人化的HRTF设置库等新特性，也一定能战胜EAX、打个漂亮的翻身仗；家庭影院方面，同A3D
3.0一样有Dolby Digital硬件解码功能的API还基本没有出现。综上所述，A3D
3.0在运行游戏和组成DVD家庭影院等方面走在了最前沿，一定会成为EAX和Sensaura仿效的方向。
A3D 3.0声卡SQ3500
第一块支持A3D 3.0的Vertex2
SQ3500 Turbo声卡，使用Vertex2 AU8830（也用于SQ2500声卡）芯片和可以升级的Motorola
DSP56362芯片合作进行A3D 3.0硬件加速。
AU8830本来已经有不俗的性能：
48kHz数字录音和回放，27点插值取样率变换，A3D 2.0/1.0加速，DirectSound3D/DirectSound加速，576音的波表合成MIDI，混响和特殊效果，高信噪比、宽频响等等。DSP56362拥有强大的24位DSP核心和音响用外设以及多种标准软件，还有100/120MHz两种型号。DSP56362的标准掩模软件（固化在内部）分为：通用型、Dolby
Digital（DVD的标准环绕声音频格式）和Pro-logic（模拟处理的环绕声，用于LD、VCD等）、MPEG2
5.1音频和DTS环绕声几种；还有一些后处理功能，如低音控制、3D虚拟环绕（2声道环绕）、卢卡斯的THX
5.1、的普通固定声场模式处理、多点音频等化器等。
其中AU8830仍旧负责波表合成的MIDI、音源的3D定位、比较简单的环境音效和HRTF算法，DSP56362则专门管Dolby
Digital解码和配合AU8830处理复杂的环境音效、HRTF算法，这样分工合作使SQ3500不但成为更强大的3D声卡，还能组成完善的PC家庭影院系统。
Aureal的声卡升级（也是API升级）模式同Creative的有很大不同：AU88x0系列芯片基本是内部硬件连线的DSP核心，比E-mu
10K1那种程序可变的DSP核心速度更快，但比较难以通过BIOS和驱动程序来升级。所以Aureal总是用外加相对昂贵的Turbo
DSP（通用型）来作较大的升级换代，这就是为什么MX200和SQ3500卖得那么贵，当然Aureal还很快会推出同样强大的单芯片、低成本方案来让产品持续降价；而Creative则希望通过对本来已经很强大的芯片重新编程来实现功能的升级，产品降价通过生产成本的降低来做到。对于最终用户来说Creative的升级方式（当然有限度）比较省钱，而对于公司的促销战略来讲，Aureal不断推出新品的方式更为有力。
A3D 3.0的战略价值
Aureal公司同在音响界所向无敌的Dolby公司合作，无疑找对了人，因为没有Dolby的支持，任何电脑音响技术都只能是少数人拥有的玩具，同Dolby共同前进则可以大踏步进入音响的主流发展轨道；Dolby也打算借机进入他垂涎已久、但始终未能大举进军的电脑领域。Aureal+Dolby的实力足以挑战声卡霸主Creative，但Creative也不可能甘心“挨打”：它要么花长时间自行开发类似的技术，要么同Aureal争夺Dolby这个合作伙伴（但很有可能让Dolby成为“裁判”，养虎为患），还有一个办法是拉拢MPEG组织，集成MPEG专有的MPEG2
5.1音频标准——总而言之，Creative不得不同Aureal打一场硬仗了。
其实音响界早就梦想有一天能制造出为个人优化的、适应环境空间的音响产品，因为空间和个人的差异性是影响音响效果最大的因素（甚至超过了硬件）。没想到现在让Aureal这家源自NASA（美国国家航天署）的小公司（连NASDAQ都没进，只上了OTC公告牌）给首先实现了，而且是在PC上而不是顶级音响上，还“奉送”了3D交互式环绕声，这标志着音响行业进入了崭新的、实质性的、电脑化的个人空间环绕声时代。希望3D
3.0的HRTF设置库会越来越多样化，并且为用户提供方便的选择工具。
未来的电脑音乐系统是否能代替传统的音响系统，暂时还不会有定论，但至少我们知道：当今的PC声卡和音箱的技术及成本已经领先于中、低档音响了。
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