对于 VR 的沉浸式体验来说,声音是一个非常重要的组成部分,因此也有越来越多的企业开始着手打造能提供 3D 音效的 VR 耳机。Oculus Rift 在自己的基础配置中就已经附带了独立的 VR 耳机,索尼则与 plantronics 合作,试图开发 PlayStation VR 的专属音频设备。除此之外,虚拟现实耳机 OSSIC X更是在 Kickstarter 上筹集了 270 万美金的开发费用,一度超过了 Oculus Rift 的众筹纪录。
VR 耳机似乎是虚拟现实硬件中一个不错的切入点,但根据 Recode 近日的报道来看,Google 却因 VR 耳机的开发难度过大而叫停了这个项目。然而,考量到 Google 以往在科技领域的领军水平,这似乎有些不大可能。
事实上,VR 耳机以及 3D 音效所要用到的核心技术,总体实现起来并非太难,Google 完全具备相应的实力和资源。Google 放弃 VR 耳机的开发,主要可能是战略重心发生了改变。在移动 VR 方向,他们更愿意加紧平台的优化。另一方面,也有消息佐证 Google X lab 正在开发核心 VR 端的新设备,这些才是促使耳机项目腰斩的主要原因。
针对 vr 耳机的制作难点,Google 都有解决方案
对于一款 VR 耳机来说,3D 音效的实现主要有两个难点。第一个难点在于,耳机针对内容所提供的 SDK 接口,需要 VR 头显设备也能支持。第二个难点在于,3D 音效中的声音定位,需要运用到 HRTF3D 定位技术,而 Google 针对这两个难点均有解决方案。
1、难点一:VR 耳机需要有 SDK 支持
VR 耳机除了硬件本身的设计外,也需要为内容开发商提供 SDK 接口,这样开发者才能在 VR 耳机上实现不同内容的声音需求。例如在第一个 VR 场景中,用户需要听到来自上方的鸟鸣声,而在另一个场景中,流水的音源可能要设置在体验者的身后。这些设定如果要在某个特定的耳机硬件上实现,就需要良好的 SDK 支持。
为了提供更好的音效,VR 头显本身也必须支持这套 SDK,这就需要各个厂商之间的协同与合作。而对于 Google 来说,他们本身就有一套 Daydream 标准,一旦生产出对应的 VR 耳机,将 SDK 的规则植入进去也并非难事。最终只要是符合 Daydream 标准的 VR 头显,都将能够适配 Google 所制作的 VR 耳机。
同理,Daydream 标准对于内容的开发商来说也是一个约束条件,Google 能够为上架 Daydream 平台的 APP 提供一套统一且规范的耳机 SDK。在这种情况下,针对这款 VR 耳机的 3D 音效内容就会越来越多,Google 完全不用担心没有内容提供方的支持。
即便排除 Daydream 平台的约束,也有消息表明 3D 耳机的标准即将在今年下半年出台,届时第三方的 VR 耳机都将能够赢得更好的生存环境。
2、难点二:HRTF 音频 3D 定位技术的实现
声波在进入鼓膜时,受人体的反射、折射和衍射而扭曲变形,大脑能根据经验判断出声源的方位和距离,这个研究领域就是 HRTF(头部相关传输函数)。简单来说,所谓的“人头录音”也是利用了 HRTF 音频 3D 定位技术。
我们通过两耳感知声音的延时差与音量的大小,能够粗略的判断声音的来源方向。但仅仅使用这两项技术是不够的,它会混淆前方和后方声源的差别,这时就需要利用到 HRTF3D 的技术了。
HRTF 的实现难点在于参数库的获得,所以开发者们一般将麦克风模拟成人头,以此来判断什么样的声音呈现为人耳所能接受。最后通过数字滤波器和时延组成的仿真电路,将参数转化成声波传输到我们的耳中,Ossic X 耳机所使用的 DSP(数字信号处理器)基本也是参照这项技术而来的。
虽然看起来有些复杂,但这项技术早在 1996 年就已经萌芽了,当时基于 PC 的声卡就出现了“3D 音效”的新功能。而 HRTF3D 发展到今天,它的技术门槛已经非常低了,大量的声卡产品都有对应的支持算法,甚至产生出了新的替代技术。
HRTF 音频 3D 定位技术在十年前就有解决方案,不需要再去重新探索,Ossic 等初创企业都能良好的掌握这门技术。考量到 Google 本身强大的研发力,对于他们来说应该也不成问题。虽然要呈现更逼真的 3D 音效,VR 耳机在设计上还需要考虑一些人体工程学的因素。不过只要解决了主要的难点,细分领域的优化只是时间问题。
Google 向 VR 平台和新设备的重心偏移,可能才是耳机项目被叫停的真正原因
Daydream 平台的标准主要涉及到三个方向:硬件需求 Daydream Ready、内容和 APP 的规范、头显和控制器的设计参考。虽然 Daydream 面世的时间还不算太长,但考虑到 Daydream 平台这两个月来缓慢的发展态势以及软硬件的缺失,这个平台的标准也确实是过高了。
Google VR 的负责人 Clay Bayvor 就曾经说过:“目前市面上的智能手机几乎都不符合 Daydream 的标准,对于那些想要体验 Daydream 平台的 VR 爱好者来说,你也许需要等几个月再买一台支持 Daydream 的手机”。然而,时隔 Clay Bayvor 的发言已经过去数月,符合 Daydream 标准的智能手机还是为数不多。
Google 在 Daydream 平台发布之初,确实是想从独立 VR 耳机入手,以此来补齐 VR 硬件方向的不足。但 Google 可能在随后的开发中意识到,VR 耳机只是茫茫硬件中的一个边角料罢了,针对 VR 平台本身发力才能解决软硬件不足的现况,于是默默砍掉了这个项目。
而在另一方面,Google 很有可能打算将重心转移到新设备的开发。根据 Engadget 在近日的报道来看,Google X lab 新建了一个 50 人的团队,这个团队的工作主要涉及到虚拟现实和增强现实方向的设备研发,开发中的新设备也许与 PC 端的 HTC Vive 定位类似,也有人猜测新产品会偏向 Hololens 一类的混合现实设备。
Facebook、微软等企业在核心设备端都有相应的布局,此前 Facebook 就与 Oculus 达成了合作,坐拥主流 VR 产品之一的 Oculus Rift。而微软也有相应的 MR 设备 Hololens,并且开放了对应的平台 Holographic。Google 在进驻了移动 VR 端之后,打算进一步瓜分核心 VR 端的市场也不是不可能。
对于 Google 来说,将精力转向新设备的研发和平台的维护之后,VR 耳机这个早期项目自然不是那么重要了。不过,Google 官方暂时没有对这几起变动发表明确的声明,而从 Google X lab 获得的消息也并非那么可靠,Google X lab 在 2014 年就至少否决了 4 个项目。
但我们也无需过于悲观,Google glass 和 Carboard 这些玩物,往往就是他们不经意间的一些神来之笔。