虚拟现实声音系统与设备的核心技术

在虚拟现实系统中，声音起着极为重要的作用，而VR声音系统追求的目标就是尽可能地模仿人们现实生活中的声音效果。VR声音达到空间音效、沉浸式音效。与多媒体音效技术追求声音质量完美、音质高不同，对于VR声音，强调的是3D效果。如在一个具体空间环境里，音箱播放系统呈“一”字形摆放在一边，尽管播放的音质再好，也不能算是VR声音系统，正确的VR声音系统应该是摆放在空间的四周，前、后、左、右均衡摆放，甚至包括上、下方位。

VR声音系统之所以要进行空间布局，重要的原因是人的双耳可以对空间声源进行定位。例如，当用户位于虚拟现实环境中时，看到头顶飞机飞过，这时VR空间中用户头顶就会传来隆隆的飞机轰鸣声；当看到某个人躲在暗处从背后开枪时，用户就会听到从背后传来的枪声。因此，VR声音系统比环绕立体声更具3D感，沉浸感更强。

1.固定式声音设备

固定式声音输出设备即扬声器，允许多个用户同时听到声音，一般在投影式VR系统中使用。扬声器固定不变的特性使其易于产生世界参照系的音场，在虚拟世界中保持稳定，且使用起来活动性大。

2.耳机式声音设备

相对于扬声器来说，耳机式声音设备虽然只能给单个用户使用，但却能更好地将用户与真实世界隔离开。同时，由于耳机是双声道的，因此比扬声器更易创建空间化的3D声场，提供更好的沉浸感。此外，耳机使用起来具有很大的移动性，如果用户需要在VR系统中频繁走动，显然耳机比使用扬声器更为适合。(www.xing528.com)

耳机式声音设备一般与头盔显示器结合使用。在默认情况下，耳机显示的是头部参照系的声音，在VR系统中必须跟踪用户头部、耳部的位置，并对声音进行相应的过滤，使得空间化信息能够表现出用户耳部的位置变化。因此，与普通戴着耳机听立体声不同，在VR系统中的音场应保持不变。

另外，耳机中的声音通常是事先录制的声音效果，为了获得更具沉浸感的声音，一般采用双耳录音，也叫做人工头录音，这是一种与普通立体声拾音有区别的录音方式。

3.语音交互设备

在日常信息交流过程中，人类之间的沟通大约有75%是通过语音完成的。听觉通道存在许多天然的优越性，人们在接受和发出信息时，听觉信号检测速度快于视觉信号检测速度，人对声音随时间的变化极其敏感，而且同时提供听觉信息与视觉信息，可使人获得更强烈的存在感和真实感。

采用听觉通道进行人机交互是人们很早就产生的期望。经过多年的发展，已有大量的语音人机交互设备问世，如iveeSleek就是一款语音交互硬件设备，使用该语音设备，人们可方便地用语音查询相关信息，如天气、股票，或者控制部分基于WiFi技术的智能家居等设备。还有一款设备是人们熟悉的iPhone的Siri，当人们通过iPhone的设置部分打开Siri功能后，就可以采用语音模式操控手机，并进行信息交互了。