THX® Spatial Audio+ 为 PC 手持游戏玩家带来开阔、身临其境的音效体验！（此图由 AI 工具生成。）

作者：迈克·赫内因（Mike Henein），THX 有限公司技术合作总监。

当Infinity Ward着手将《使命召唤：现代战争4》移植到PC掌机平台时，目标非常明确：PC掌机玩家应能获得与台式机或主机玩家完全相同的《现代战争4》体验。同一面墙后传来的脚步声应该一模一样；头顶飞过的直升机应该一模一样；对战斗来源方向的感知也应该一模一样。

对于一款握在手中的设备来说，这确实是个不小的要求。今天，《使命召唤： 现代战争4》在登陆台式电脑和游戏主机平台的同时，也正式登陆了Windows PC掌上游戏设备。在这些PC掌上设备上，内置扬声器发出的声音是由面向游戏开发者的THX Spatial Audio+插件渲染的。本文将重点介绍该PC掌上设备的实现方案。

因此，如果您是游戏开发者、音频总监或音频程序员，并计划推出自己的PC或掌机游戏，那么这个解决方案正是为您量身打造的。本文将介绍THX 是如何构建这一方案的，它如何满足业内最严苛的性能目标之一，以及我们如何对每台设备进行调校，确保您批准的混音效果正是玩家所听到的。

手持音频问题

作为音频导演，你花数月时间制作混音，让玩家仿佛置身于某个空间之中，这并不罕见。在配备环绕声系统的音频控制台上，或者通过一副优质耳机聆听时，这种效果能得到充分体现。但在手持设备的内置扬声器上，这种效果却大打折扣。

原因在于物理因素。手持设备上的两个扬声器相距仅几英寸，因此如果不进行信号处理，立体声场很少能超出设备边缘。驱动单元较小，这限制了低频输出，并给中频带来了负担。音箱外壳、护网以及玩家自己的双手都会对声音产生影响。每款设备的表现都各不相同。而且，游戏音频开发团队制作的高程音效通常无处可去。

音效的缺失在两个方面都至关重要。在多人游戏中，定位音效就是游戏信息。如果玩家无法分辨脚步声是来自左侧还是身后，他们就会处于一种与技术水平无关的竞争劣势中。在单人战役中，沉浸式音效承载着情感分量。正是它让枪战显得紧张刺激，让战场显得辽阔无垠。一款将混音效果扁平化的掌机，会同时剥夺这两者。

我们为《使命召唤：现代战争4》提供的内容

《使命召唤：现代战争4》的音频引擎会向PC版手持设备发送THX Spatial Audio+插件的完整7.1.4.4多声道混音，其中包含位于听者上下方的高度声场层。该插件将该混音渲染为空间化立体声输出：这是一种针对每款手持设备扬声器量身定制的虚拟环绕声体验。 音频团队始终采用多声道混音进行开发，而非为手持设备单独制作立体声混音；当该混音通过设备内置扬声器播放时，该插件会负责精准地增添宽度、高度和深度效果。

在PC手持设备上，所有受支持的设备均提供完整的7.1.4.4音效体验。由于该插件支持灵活调整，Infinity Ward能够根据各平台特性调整输入配置：PC手持设备支持7.1.4.4音效，而该计划中的其他平台则支持7.1音效。

适用于 Windows 电脑和手持设备的：通过内置扬声器播放THX Spatial Audio+

对于 Windows 个人电脑手持设备，THX Spatial Audio+ 可通过设备内置扬声器呈现 7.1.4.4 虚拟环绕声体验。 混音中的高度元素得以保留：来自高处的飞机声、旋翼气流声以及枪声都保持了其高度感，而非被压缩到水平平面上。声场延伸范围远超设备的物理边界，因此音效团队设计的方向性线索得以完整呈现。每款机型均根据其特定硬件的测量数据进行了专属调校。

这里有必要明确一下适用范围：在这些设备上，THX 的“空间音频+”功能仅提供扬声器音效。耳机输出的处理由游戏音频处理流程中的其他环节负责，不会经过THX 的沉浸式音频处理。

游戏音频路径中包含一个空间渲染器

沉浸式音频的效果最佳状态，是仅由一个渲染器来处理。当同一信号受到多层空间处理时，音频团队精心布置的音效线索可能会变得模糊，混音效果也会偏离录音棚的初衷。

THX 空间音频+插件的设计旨在无缝融入Windows版游戏的音频处理流程。在使用THX 进行渲染时，工作室会禁用Windows平台上的ISpatialAudioClient接口，从而绕过操作系统的空间音频处理，使THX 引擎成为游戏音频路径中唯一的空间渲染器，确保每项针对特定设备的调校都能按设计意图传递给玩家。 该工作室控制着游戏音频的渲染方式，但无法控制操作系统或设备在游戏下游可能应用的其他音频处理器。Infinity Ward 在《现代战争4》的集成过程中已验证了这一行为。

对于游戏音频总监而言，这意味着从混音到THX 渲染器的整个流程在每台PC和手持设备上都是可预测的。

专为满足高要求AAA级游戏的性能需求而打造

帧率至关重要，尤其是在多人游戏模式中，引擎中的每个系统都在争夺固定的CPU时间和内存资源。音频会获得相应的分配，且不得超出该配额。

在对THX 的沉浸式音频效果进行评估之前，THX 的工程师们首先精确测量了THX 插件的资源消耗情况。

设计上具备可扩展性

THX 并未仅仅向 Infinity Ward 提供一种固定配置并期望其适用，而是开发了这款可扩展的插件。这种做法为工作室提供了多种输入配置选项：7.1.4.4、7.1.4 和 7.1。每种配置的 CPU 和内存占用量都经过精确测算且固定，因此团队可以根据各平台的音频资源分配情况，选择最丰富的配置方案。

最终，他们无需在PC掌机上降低配置。在每台PC掌机上，《现代战争4》都采用了最丰富的7.1.4.4声道配置。虽然备选方案已准备就绪，但得益于插件的高效性，PC掌机上实际上无需启用任何备选方案。这种可扩展的设计也使得该项目中的其他平台能够使用7.1声道配置。

配置在集成阶段就已固定，不会在运行时切换。这是有意为之。固定的配置意味着可预测的处理负载。音频团队能够准确掌握插件在每一帧中的资源消耗情况，而游戏工作室的工程团队也无需考虑性能突增的问题。

数据佐证

Infinity Ward 为每个平台设定了严格的 CPU 和内存目标。THX 的任务是在每台设备上，在游戏实际可能遇到的各种条件下，都达到这些目标，并展示这一成果：

• 针对特定平台的优化。各类手持设备的处理器架构差异很大。THX 对每个目标平台都进行了优化，而不是发布一个通用的构建版本。
• 性能分析基于最坏情况，而非平均值。 THX 对游戏可能给音频系统带来的最严苛场景进行了性能分析，因为偶尔出现的性能峰值是不可接受的——这样可以确保例如激烈的枪战等场景不会影响性能。
• 跨电源模式测试。手持设备的运行性能会因电源设置、是否连接底座以及散热状况的不同而有所差异。THX 对这些模式下的处理负载进行了验证，而不仅仅是在峰值性能状态下。
• 每个里程碑阶段都提供透明的数据。 THX 在整个开发过程中为Infinity Ward提供了详细的CPU和内存性能分析报告，以便其音频和工程团队能够将THX 生成的数据与他们自己的捕获数据进行核对。
• 延迟控制。在竞技类射击游戏中，额外的音频延迟会让人明显感觉到。THX 将延迟控制在绝对最低水平，以确保提供高要求的FPS游戏体验。

结果表明：THX Spatial Audio+ 插件在所有搭载该插件的 PC 手持设备上，均达到了 Infinity Ward 设定的所有 CPU 和内存目标，同时在所有设备上都呈现了完整的 7.1.4.4 音频体验。（尽管这些目标仅为 Infinity Ward 内部所知，但它们属于业内最严苛的标准之一。）

《THX 》如何调整设备的外形设计，而不仅仅是游戏本身

只有对播放链进行详细表征，才能实现高性能的空间处理。一种在某款手持设备上听起来宽广且精准的音效，在另一款设备上可能会显得刺耳或空洞。正因如此，THX 会对处理链的每个环节进行内部测量和调校，既单独测试，也将其作为整体播放系统的一部分进行测试。

THX 流程：

1. 在玩家实际使用硬件时进行测量。 THX 通过头部和躯干模拟器，在逼真的手持聆听位置和距离下捕捉设备的声学输出，因此与简单的自由场麦克风不同，这些测量结果包含了玩家身体的影响。
2. 对扬声器的性能进行评估。《THX 》从频率响应、立体声成像、不同音量下的失真情况，以及设备在不同工作模式下输出表现的变化等方面进行了分析。
3. 构建针对特定设备的调校方案。利用这些数据，对空间渲染进行针对该设备的优化，从而使处理过程既能充分发挥扬声器的优势，又能弥补其不足。
4. 通过测量和听觉进行验证。每项调音都会经过客观验证，随后在包含游戏内容的严苛聆听测试中进行评估，其中特别关注竞技对战中至关重要的位置和头顶声场提示。
5. 与工作室进行了复核。我们与Infinity Ward的音频团队一起，对照他们在PC和主机平台上的参考混音，对最终调整方案进行了复核，因此混音的一致性是由混音制作者本人来评判的。

从笔记本电脑到掌上电脑：相同的方法论，更臻完善

手持设备虽是新生事物，但它们带来的问题却并非新鲜事。THX 多年来一直致力于为笔记本电脑扬声器（包括雷蛇的游戏本）优化空间音频，而这类硬件面临着同样的根本性限制：两个小型驱动单元，间隔仅几英寸，从玩家正对面的机身中发声。

当前算法的很大一部分正是源自这项工作。要在笔记本电脑扬声器上呈现出逼真的声场，迫使你解决一些在环绕声系统或优质耳机上根本不会出现的问题：当扬声器单元间距过近、无法单独产生声场宽度时，如何构建声场宽度；当扬声器的高频滚降较早时，如何保留高度提示；以及当听者相对于设备的位置发生变化时，如何保持声像的稳定性。 该研究的每一代成果都为核心空间算法带来了进一步的优化。

手持游戏设备虽然体积更小，却也面临同样的问题。其扬声器单元更小，聆听距离更短，而且玩家的双手会环抱住机身。THX 将相同的方法论应用到了这一领域：在真实的聆听位置对具体硬件进行测量，分析扬声器的特性，针对该硬件调整音频渲染效果，并通过测量和听感进行验证。

对工作室而言，其实际意义在于：手持式调谐仪并非从零开始研发。它基于一种已在市场上最接近的类似产品上得到验证的算法，以及一套在首款手持式调谐仪送达我们的测试台之前，就已经在众多设备上运行过的测量流程。

这对你的头衔为何重要

掌机已从一个辅助平台转变为核心平台。如今，玩家期望拿起设备后，能够继续玩同一款游戏，保持相同的进度，并获得与在书桌前或沙发上时完全相同的体验。对于音频团队而言，这引发了一个过去并不紧迫的问题：混音效果在跨平台切换时能保留多少？

在开发《现代战争4》时，Infinity Ward 决定，答案必须是两者兼顾：既要有多人模式中精益求精的细节，又要拥有战役模式中扣人心弦的情感张力。THX 帮助他们实现了这一目标，且未牺牲任何一帧画面。

如果您计划推出PC版掌上设备，THX Spatial Audio+ 插件可提供以下功能：

• 针对内置扬声器定制调校的虚拟环绕声，将您的多声道混音渲染为经过处理的立体声输出，并在作品有此需求时支持耳机渲染。
• 可扩展的输入配置，从 7.1 到 7.1.4.4 不等，每种配置的 CPU 和内存占用量均经过精确测算且固定，因此渲染过程可根据各目标平台的处理余量进行调整。
• 每个里程碑的绩效数据，供您对照自身的绩效目标进行验证。
• 在标题中禁用“适用于 Windows”的掌上设备音频管道与 ISpatialAudioClient 的集成，这样您的混音将通过单一的空间渲染器（即THX 引擎）进行处理，而非通过系统的空间处理机制。
• 基于目标硬件声学测量的设备专属调校，包括与平台持有者合作，在设备发布前对其进行调校。
• 与您的音频团队密切合作，确保最终效果与您的参考混音一致。
• 为产品发布提供联合营销支持，包括在游戏中展示THX 品牌，以及协调发布宣传活动。

如需了解更多信息，请通过[email protected]和[email protected] 与我们联系。

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关于THX 有限公司

THX 有限公司由好莱坞电影制作人乔治·卢卡斯于1983年创立，至今仍致力于打造卓越的娱乐体验。该公司提供创新技术，并确保卓越的音频和视频保真度，真实呈现艺术家的创作愿景。THX 的产品范围不仅涵盖录音棚和电影院，还包括消费电子产品、内容、汽车系统以及现场娱乐场所^。 THX^®空间音频以及拥有丰富专利的THX AAA™ 音频技术，加上世界级的THX^®认证标准，助力THX 合作伙伴在影院、家庭、游戏及移动生活方式电子产品领域，将顶级娱乐体验推向市场。THX 总部位于美国，在欧洲、台湾和中国设有实验室和研发办公室。位于深圳的THX Ltd. 是中国唯一一家同时获得 HDR10+ 和 Eclipsa Audio 认证的联合授权测试中心。 如需了解更多信息，请访问THX.com，发送邮件至[email protected]，或通过Facebook、Instagram、THX 官方微信、哔哩哔哩、X 及 LinkedIn 关注我们。

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