虛擬環(huán)繞聲處理器芯片QS7779

虛擬環(huán)繞聲技術(shù)是利用人類頭部聲音傳遞函數(shù)HRTF的信號處理技術(shù)，通過對杜比定向邏輯或杜比數(shù)字AC－3的混合信號進(jìn)行解碼，把多聲道的信號用HRTF進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算把三維空間的聲音按照HRTF進(jìn)行處理，使進(jìn)入人耳的聲音符合人的雙耳效應(yīng)和耳廓效應(yīng)，相應(yīng)在人腦產(chǎn)生空間方向的聲像，因而虛擬環(huán)繞聲技術(shù)能用兩只音箱即可產(chǎn)生聲音定位準(zhǔn)確、逼真，極具現(xiàn)場效果的聲音，使聽眾身臨其境般的感覺，更奇妙的是能感覺到身后產(chǎn)生的聲音！

在這里向廣大讀者介紹虛擬環(huán)繞聲處理芯片QS7779的應(yīng)用，QS7779有QS7779CM和QS7779PM兩種，后面英文為CM的是I2C總線控制模式，帶PM的為3線串行控制模式，兩者都可應(yīng)用于平行控制，可用高低電平來控制，性能效果一樣。

QS7779是由美國著名的Seponix音響公司設(shè)計(jì)，由日本精工公司（NPC公司）代其生產(chǎn)封裝，該芯片采用加拿大QSound公司的頂級虛擬環(huán)繞聲技術(shù)Q-SurroundTM，并經(jīng)QSound實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證。該芯片能進(jìn)行3D立體聲增強(qiáng)處理和3D虛擬環(huán)繞聲處理，能將杜比定向邏輯或杜比數(shù)字AC－3的混合信號進(jìn)行解碼并進(jìn)行三維虛擬環(huán)繞聲處理，通過雙聲道功放只用兩只音箱即可產(chǎn)生能與杜比多聲道相比美的三維虛擬環(huán)繞聲場。

圖1是QS7779的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，其內(nèi)部是由環(huán)繞聲解碼器，3D虛擬環(huán)繞聲處理器、混合器、數(shù)據(jù)輸入電路，工作模式控制電路等組成；圖2是筆者根據(jù)該芯片的應(yīng)用資料而設(shè)計(jì)的應(yīng)用電路，中置信號可通過RP1進(jìn)行調(diào)節(jié)，能恰當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)人聲對白，電路中帶電源反接保護(hù)和三端穩(wěn)壓器，很方便加裝進(jìn)功放機(jī)、影碟機(jī)、有源音箱、多媒體電腦、汽車音響等，由于有三端穩(wěn)壓器，直流電源可取自要加裝機(jī)子里的直流電源（＋10V－24V），若沒有合適的電源可增加一個(gè)變壓器和橋式整流濾波電路，但多一個(gè)變壓器就會(huì)多一個(gè)電磁場對音頻的干擾。

圖2中QS7779的4、5腳為信號輸入端，17、18腳為信號輸出端，6腳為中置信號輸出端（可單獨(dú)接功放推動(dòng)中置音箱），7腳為中置聲道信號輸入端（圖2由RP1將6腳的中置信號輸入），23腳為正電源端，11腳為電源地，1－3腳、19－22腳及24腳的電容為3D增強(qiáng)電路的外接電容，15腳為數(shù)字控制電源，16腳為靜音控制端，高電平時(shí)靜音有效，13腳為直通與三維虛擬環(huán)繞聲處理切換控制端，高電平時(shí)為直通，低電平時(shí)為三維虛擬環(huán)繞聲處理狀態(tài)，12腳為處理效果強(qiáng)弱控制端，低電平時(shí)效果弱，高電平時(shí)效果強(qiáng)。

QS7779CM／PM的基本特征與參數(shù)：①能對杜比定向邏輯或杜比數(shù)字AC－3混合信號進(jìn)行解碼并實(shí)現(xiàn)三維虛擬繞聲處理；②對普通立體聲音源也可進(jìn)行三維立體聲增強(qiáng)處理（這種三維增強(qiáng)效果優(yōu)于SRS的三維增強(qiáng)效果）；③工作電壓（23）腳：5至13V（典型應(yīng)用9V）；④信噪比動(dòng)態(tài)范圍：110dB；⑤24腳SSOP（貼片）封裝；⑥輸入阻抗20KΩ；⑦工作電流（9V時(shí)）：5mA。

QS7779具有外圍元件簡單，環(huán)繞效果好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于功放機(jī)、汽車音響、大屏幕電視機(jī)、有源音箱、多媒體電腦、VCD機(jī)等，有興趣的發(fā)燒友可將圖2的成品板加進(jìn)自己的音響系統(tǒng)中（加裝于音源與功放之間）即可將其升級為兩只音箱的家庭影院，享受與杜比多聲道環(huán)繞效果相同的虛擬環(huán)繞聲！

要發(fā)揮QS7779的最佳景界，選材也是十分重要的！筆者的設(shè)計(jì)––––①輸入輸出的耦合電容用日本性能優(yōu)的紅寶石、黑金剛等電容；②無極電容要用日本樂聲金屬化無感電容，也可用MKP電容；③線路板采用環(huán)氧線路板并鍍銀；④電阻用五色環(huán)金屬膜低噪的，電位器用進(jìn)口W·L正品貨；⑤其他電容用日本的紅寶石、黑金剛等。相信筆者的材料選擇對于摩機(jī)高手也無從下手！

口講無憑，耳聽為實(shí)，筆者用圖2的電路及相關(guān)電路組裝了一套超值的家庭影院組合并進(jìn)行了試聽，配置如下：音源（先科AL－P700K超級VCD）→QS7779→LM4610N（有音量、音調(diào)、平衡、等響控制及3D處理電路）→功放電路（TDA7294電流反饋直流伺服式的）。一張杜比碟《斷箭行動(dòng)》放進(jìn)先科超級VCD，隨著情節(jié)的發(fā)展，那三維空間感和包圍感非常強(qiáng)烈，隨著飛機(jī)的出現(xiàn)，嘩！非常逼真的現(xiàn)場感出現(xiàn)了：聽到飛機(jī)是從自己的右前方向自己左后方飛過，感覺到飛機(jī)飛過頭頂?shù)囊粜?，身臨其境般的感受！開初不大相信，于是按一按片段重復(fù)鍵多聽幾遍，又將QS7779接為直通狀態(tài)，只聽到飛機(jī)的聲音是右音箱向左音箱移動(dòng)，音效非常單調(diào)。于是又將QS7779接為三維虛擬環(huán)繞聲處理狀態(tài)繼續(xù)試聽……整個(gè)觀賞過程非常逼真，聲像定位準(zhǔn)確，身臨其境般的感受。筆者后來在QS7779與LM4610N之間加上BBE電路（XR1071）時(shí)發(fā)覺聲音定位更準(zhǔn)確，而且非常清晰，現(xiàn)場感更佳！

筆者試播放普通立體聲CD碟，經(jīng)QS7779處理后，其音質(zhì)的清晰度、透明度有明顯的改善，而且其三維空間感非常之好，比SRS的三維空間感效果要好：因?yàn)镾RS是將左右兩個(gè)聲道信號的差與和以及濾渡器特性組合使用的，其增強(qiáng)后的立體聲在聽覺上會(huì)完全失去方向性，變?yōu)榱Ⅲw性單聲道音響，而QS7779的三維立體聲增強(qiáng)處理是QSound方式的——將左右兩個(gè)聲道分離開來，利用相位差分濾波器特性來增強(qiáng)三維立體聲效果，QSound方式的三維立體聲增強(qiáng)技術(shù)使得左右聲道高度獨(dú)立，不存在左右兩個(gè)聲道信號的相加成分，因而能夠忠實(shí)地再現(xiàn)錄音現(xiàn)場的三維立體聲效果。