简介
音频解决方案(Audio Solutions)是瑞昱公司为音频领域打造的一套综合性技术指导方案。该方案涵盖音频信号处理元件、系统级解决方案以及具体应用实践三大部分。其核心功能模块包括音频路由(Audio Route)、音效处理(Audio Effect)、音频流管理(Audio Stream)、通知提示(Notification)以及语音活动检测(VAD)等。目前,该方案已广泛应用于TWS耳机、智能头盔、录音笔、Soundbar、音箱、智能眼镜等多种产品中。
音频信号处理元件
Codec(编解码器)
瑞昱Codec编解码器以ALC系列(PC/消费电子)和RTL系列(蓝牙音频SoC集成)两大产品线为核心,覆盖从入门到旗舰的全场景音频需求。该产品具备高集成度、低功耗、卓越音质、丰富算法及广泛兼容性五大核心优势,广泛应用于全球PC主板与智能音频设备(如TWS耳机、智能眼镜、Soundbar)中,市场占有率长期居于行业前列。


DSP(数字信号处理器)
蓝牙音频设备(如耳机、音箱、TWS等)的音质与功能体验,主要由内置的数字信号处理器(DSP)决定。该处理器如同音频系统的“大脑”,负责实现主动降噪(ANC)、动态均衡器(EQ)、动态范围控制(DRC)、音频增强、语音通话增强、空间音频沉浸式体验以及蓝牙音频编解码等核心功能。通过对数字音频信号的实时处理、优化与增强,它能够有效弥补蓝牙传输的固有限制与硬件缺陷,从而实现专业级的音频效果。
瑞昱DSP具有高集成度、低功耗、双HiFi架构、智能算法与全场景适配等核心优势,广泛集成于音频Codec、蓝牙音频SoC及智能设备主控芯片中,覆盖PC、智能眼镜、TWS耳机、Soundbar等各类音频产品。该方案凭借软硬件一体化优化及场景化算法库的独特优势,已成为消费电子音频处理领域的主流选择。

瑞昱RTL8763D系列芯片是一款高集成度音频平台,面向搭载蓝牙增强速率(EDR)及蓝牙低功耗(BLE)连接的有线与无线音频应用场景。该平台硬件架构包含以下功能模块:
音频解决方案
本章节主要介绍瑞昱(Realtek)提供的音频解决方案。该方案是一套面向音频领域的专用软件架构,其核心在于标准化音频驱动抽象接口、虚拟化音频流路由机制,并提供一系列高层模块化功能组件,包括音频路由、音效处理、音频流控制、通知提示、语音活动检测等。
下图《音频子系统架构》清晰地展示了该方案的组件构成。整个架构以一条黑色实线划分为上下两层:底层为音频硬件抽象层,负责与具体硬件交互;上层为音频框架,它构建在硬件抽象层之上,被设计为与平台无关的软件部分。音频框架可进一步划分为音频路径、音频核心以及各类高层功能模块。

音频路由
音频路由(Audio Route)指物理数据路径的静态配置,其核心功能是为某条音频路由路径配置网关(Gateway)及逻辑IO相关参数。该模块按音频类别(Audio Category)进行划分,包含网关配置(Gateway Configuration)、端点配置(Endpoint Configuration)、逻辑IO配置(Logical IO Configuration)及物理IO配置(Physical IO Configuration)。下图展示了编解码器(Codec)与数字信号处理器(DSP)之间的简化音频路由(Audio Route)路径。

音频类别
音频类别(Audio Category)用于对主机(Host)与控制器(Controller)之间传输的所有流(Streams)进行分类。将具有相同控制方式、使用场景及功能的音频流归纳为同一类别,主要类别包括:

音频流
音频流组件(Audio Stream Component)为应用层提供了一套抽象、高效且灵活的音频数据控制与处理功能集,主要分为以下三类:
通过Audio Route配置底层硬件流路由路径,开发者可借助这些高层级音频流模型提供的API,便捷地处理复杂音频场景。
Audio Track
音频轨道(Audio Track)提供了一套专用高层级API,用于处理播放流、语音通信流及录音流。其中:
下图《音频轨道概述(Audio Track Overview)》展示了跨不同模块的音频轨道整体架构:

Audio Line
音频线路(Audio Line)跨不同模块的工作原理和音频轨道(Audio Track)类似。每个音频线路实例从本地输入外设(Local Input Peripherals)获取专用流,并将其传输至本地输出外设(Local Output Peripherals)。本地输入外设可包括内置麦克风(Built-In MIC)、外置麦克风(External MIC)、辅助输入(AUX-In)或数字音频输入(SPDIF-In);本地输出外设可包括内置扬声器(Built-In SPK)、外置扬声器(External SPK)、辅助输出(AUX-Out)或数字音频输出(SPDIF-Out)。音频线路支持输入与输出外设的灵活组合。

Audio Pipe
下图简要描述了音频管道(Audio Pipe)在不同模块间的工作原理:应用层从源端点(Source Endpoint)输入需要进行编码格式转换的数据流,该数据流经数字信号处理器(DSP)处理与转换后,再回传给应用层。该模型将不同编解码格式的输入数据流转换为所需的输出格式。音频管道既支持不同编解码器类型之间的转换,也支持同一类型内特定编解码器属性的转换,并可由应用程序按需配置。此外,音频管道支持级联处理:一个音频管道的宿端点(Sink Endpoint)输出流,可直接作为下一管道的源端点(Source Endpoint)输入。
音频管道(Audio Pipe)支持的编解码器类型包括:PCM、CVSD、MSBC、SBC、AAC、OPUS、FLAC、MP3、LC3、LDAC、LHDC、G729、LC3PLUS。

通知
通知音是面向用户的简短、紧急型音频消息。音频子系统(Audio Subsystem)目前支持以下三种通知音类型:
铃声(Ringtone)与语音提示(Voice Prompt)均支持三种模式:有声模式、静音模式与音量固定模式。

语音活动检测
VAD(Voice Activity Detection,语音活动检测)是音频信号处理中的一项核心算法,其作用是自动识别“语音信号”与“非语音信号”(如静默、环境噪声等)。该算法广泛应用于蓝牙音频设备(如耳机、音箱)、通话系统及语音助手等场景。在蓝牙音频系统中,VAD作为轻量级算法模块运行于DSP上,仅在空闲模式和A2DP音频播放模式下启用(语音/HFP通话模式与Line-in线路输入模式通常无需启用,因前者已聚焦通话语音,后者为外部音频输入)。该模块负责实时分析麦克风采集的音频流,并向MCU输出“语音存在/不存在”的判定信号。
VAD并非独立模块,而是深度集成于蓝牙音频子系统的“麦克风采集→ADC采样→DSP处理→MCU控制”链路中,其架构与蓝牙音频SoC(如瑞昱RTL8763)的硬件设计紧密关联,整体架构如下图所示。VAD可分为两类:Software VAD与Hardware VAD,二者在实现方式上有所不同。

音频效果
下图展示了音频效果(Audio Effect)与音频轨道(Audio Track)的绑定关系:应用程序可通过音频效果子模块的API来启用、禁用或清除指定效果,同时通过流子模块(Stream submodules)的API启动、停止或重启相应数据流。如需为某一数据流应用特定音频效果,应用程序需主动调用流子模块API建立两者的绑定关系。底层的音频路径(Audio Path)模块将在适当时机,将已绑定的效果信息传递给数字信号处理器(DSP)执行处理。
音频子系统(Audio Subsystem)支持效果与数据流的动态绑定,任一音频效果均可与任意类型的数据流关联,且绑定与解绑可在运行时灵活管理,从而为应用程序提供更高的音频控制自由度。该设计基于抽象的音频效果(Audio Effect)模型,实现了数据流与具体效果之间的解耦,便于子系统分别沿数据流维度和效果维度进行独立扩展。

Built-In Effect
内置效果包括均衡器(EQ)、降噪增强(NREC)、宽动态范围压缩(WDRC)、侧音(Sidetone)及波束成形(Beamforming)。这些效果的交互流程基本一致,可通过一套具有完整生命周期的API进行控制。应用程序首先调用相关函数创建音效并启用效果,随后通过接口将音效关联至目标播放数据流。在数据流播放过程中,应用程序可动态刷新音效参数,也可随时调用函数暂时禁用效果,或最终释放音效资源。
Vendor Specific Effect
厂商特定效果(VSE,Vendor Specific Effects)与应用程序之间的交互流程和内置效果有所不同。在集成厂商特定效果时,音频子系统(Audio Subsystem)主要作为传输层,负责在应用程序与厂商自定义算法库之间透明地传递信息——信息的格式由算法厂商自行定义。
应用产品
瑞昱音频解决方案基于专为音频场景优化的系统级芯片(SoC),结合先进的音频处理技术与高性能数字信号处理器(DSP),可流畅处理高品质音频,并支持主动降噪(ANC)及回声消除等功能,为用户提供沉浸式听觉体验。同时,该系列SoC兼容多种音频格式解码与主流音频流传输协议,有助于拓展产品适用场景与市场覆盖范围。
瑞昱蓝牙SoC已在多类音频设备中实现广泛应用,典型产品包括智能录音笔、智能头盔、条形音箱、智能音箱、蓝牙助听器、智能眼镜及智能充电盒等,其性能表现如下:
依托上述优势,瑞昱蓝牙SoC音频解决方案不仅满足各类智能设备的核心音频需求,更以高音质、低功耗与智能互联为核心竞争力,为消费电子音频体验的持续升级提供可靠支持。
真无线立体声耳机
瑞昱TWS耳机音频解决方案具备高集成度、低功耗、全场景降噪与高性价比等特点,可为不同定位的TWS耳机产品提供完整技术支撑。

录音笔
瑞昱录音笔音频解决方案以高保真录音为核心,结合专业级降噪算法、智能声控、低功耗设计及灵活的连接扩展能力,覆盖从入门到专业的全场景录音需求。无论是课堂笔记、商务会议,还是专业采访,该方案均可提供相应的芯片平台与技术支持,协助厂商快速开发具备差异化的录音产品。

头盔
瑞昱智能头盔音频解决方案针对骑行场景进行深度优化,在连接稳定性、专业降噪及低功耗设计等方面全面适配摩托车、电动车骑手的通讯与娱乐需求。该方案以专业音频处理、高效降噪算法、稳定蓝牙连接与低功耗架构为核心,为不同定位的智能头盔产品提供清晰、安全、便捷的音频体验,并助力厂商加快产品上市进程。

条形音箱
瑞昱Soundbar音频解决方案以高保真音质为基础,融合沉浸式环绕声技术、专业音频处理、稳定低延迟连接及灵活扩展能力,覆盖从入门到专业级的全场景Soundbar应用需求。无论是家庭影院系统、电视音频增强,还是游戏娱乐场景,该方案均可提供适配的芯片平台与技术支持,助力厂商快速推出差异化产品。

音箱
瑞昱音箱音频解决方案以高保真音质为基础,融合智能音频处理、稳定低延迟连接、灵活扩展及多房间音频功能,全面覆盖从入门到专业级的音箱应用场景。无论是日常音乐播放、家庭影院系统还是智能家居集成,该方案均可提供匹配的芯片平台与技术支撑,协助厂商高效推出具备差异化的音箱产品。

眼镜
瑞昱智能眼镜音频解决方案以超轻薄集成设计为基础,结合开放式音频优化、AI增强语音处理、LE Audio低延迟连接及超低功耗续航技术,满足智能眼镜在便携性、音质及交互体验方面的核心需求。无论是入门级语音眼镜还是高端AR眼镜,该方案均可提供相应的芯片平台与技术支撑,助力厂商快速推出差异化产品。
