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# XBOX Series X|S 音频硬件概述

> XBOX Series X|S 音频硬件概述

使用此功能可为 XBOX Series X|S 主机解码音频。XBOX Series X|S 的音频设计原则由四个部分构成，如下图所示。

**图 1. XBOX Series X|S 音频协处理器设计原则中的硬件加速音频组件。**

![XBOX Series X|S 主机的硬件加速音频组件截图](https://mintcdn.com/microsoft-4404708b/CwRBzaXvHw9zaPoe/images/gdk/features/console/scarlett_overview.png?fit=max\&auto=format\&n=CwRBzaXvHw9zaPoe\&q=85\&s=bbbfaa28982c5414e168942d2229c10b)

## 音频解码

音频解码可改善游戏音频的音高、音质和采样，如下图所示。

**图 2. 可用于 XBOX Series X|S 主机的音频解码器功能。**

![可用于 XBOX Series X|S 主机的音频解码器功能截图](https://mintcdn.com/microsoft-4404708b/CwRBzaXvHw9zaPoe/images/gdk/features/console/audio_decoder_features.png?fit=max\&auto=format\&n=CwRBzaXvHw9zaPoe\&q=85\&s=a19110bb87268fa50eed319167656157)

有关 XBOX 主机及 Windows 设备音频的更多信息，请参见 [音频概述](https://docs.xbox.com/zh-CN/build/console-features/audio/overviews/audio.md)。

## Opus 编解码器

XBOX One 家族主机使用 XMA 进行硬件卸载解码。XBOX Series X|S 世代主机则通过 XBOX Audio Processing Unit (XAPU) API 使用 Opus 硬件卸载解码。有关更多信息，请参见 [XAPU](https://docs.xbox.com/zh-CN/build/console-features/audio/overviews/xapu-overview.md)。

Opus 是一种免版权的音频压缩编解码器，旨在将语音和通用音频高效地编码到单一格式中。Opus 具有低延迟。内部评测显示，Opus 在音质和文件大小压缩比方面均超越 XMA。Opus 融合了 Skype 的 SILK 编解码器和 [Xiph.Org 的 CELT 编解码器](https://wiki.xiph.org/CELT_LCA)，如下图所示。

**图 3. Opus 压缩格式基础的分解，包括 CELT 编解码器、SILK 编解码器以及二者的混合模式。**

![Opus 压缩格式基础截图](https://mintcdn.com/microsoft-4404708b/CwRBzaXvHw9zaPoe/images/gdk/features/console/opus_compression_format_basis.png?fit=max\&auto=format\&n=CwRBzaXvHw9zaPoe\&q=85\&s=1c115a828135e40cba3624577947751b)

尽管 Opus 是一款出色的音频压缩编解码器，其缺点在于对于需同时运行多条音频流的 CPU 而言，计算开销过高。为解决这一问题，XBOX Series X|S 主机新增了一个协处理器。你的游戏因此获得优质的音频编解码器，同时也能省下 CPU 周期用于其他方面的创新。

XBOX One 家族主机与 XBOX Series X|S 主机的音频解码器架构不同，如下图所示。通过在音频解码器输出与高质量采样率转换器之间省去一次内存跳转，XBOX Series X|S 硬件让你游戏的音频缓冲以最小延迟送达用户。

**图 4. XBOX One 家族主机与 XBOX Series X|S 主机中的音频解码器架构。**

![XBOX One 家族主机与 XBOX Series X|S 主机的音频解码器架构截图](https://mintcdn.com/microsoft-4404708b/CwRBzaXvHw9zaPoe/images/gdk/features/console/audio_decoder_architecture.png?fit=max\&auto=format\&n=CwRBzaXvHw9zaPoe\&q=85\&s=e674f31797a7965a53fa4973beeb9c92)

### Opus 与 XMA 的降噪对比

以下截图展示了使用 64-bit 设置的 Opus 对同一文件进行编解码的结果。同一段声音再分别使用 64-bit 和 128-bit 设置的 XMA 进行编解码，如下图所示。在 64-bit 下，XMA 的音质与噪声表现会下降。

> [!NOTE]
>
> 要让 XMA 达到与 64-bit 设置下的 Opus 相同的降噪效果，请将 XMA 质量设置为 128-bit。

**图 5. 使用 64-bit 设置的 Opus 编解码后的音频文件。**

![64-bit 设置下的 Opus 质量截图](https://mintcdn.com/microsoft-4404708b/CwRBzaXvHw9zaPoe/images/gdk/features/console/opus_64_bit_spectrogram.png?fit=max\&auto=format\&n=CwRBzaXvHw9zaPoe\&q=85\&s=92c2dca4e2eeb9dc116c76102ba9a69a)

**图 6. 使用 64-bit 设置的 XMA 编解码后的音频文件。**

![64-bit 设置下的 XMA 质量截图](https://mintcdn.com/microsoft-4404708b/EHFikhsC0GyEu9Ca/images/gdk/features/console/xma_64_bit_spectrogram.png?fit=max\&auto=format\&n=EHFikhsC0GyEu9Ca\&q=85\&s=f4b942cccaca30545e68b919a0510614)

**图 7. 使用 128-bit 设置的 XMA 编解码后的音频文件。**

![128-bit 设置下的 XMA 质量截图](https://mintcdn.com/microsoft-4404708b/EHFikhsC0GyEu9Ca/images/gdk/features/console/xma_128_bit_spectrogram.png?fit=max\&auto=format\&n=EHFikhsC0GyEu9Ca\&q=85\&s=02158a7f682a265b527972c239ae9fbe)

### 改进的采样率转换器

高质量采样率转换器 (High-Quality Sample Rate Convertor, HSRC) 与硬件解码功能（Opus）协同工作。Opus 硬件卸载解码结合 HSRC 功能可实现音高变化，如下图所示。相较于 SHAPE，输出质量更佳。

> [!NOTE]
>
> SHAPE 在 XBOX Series X|S 主机上仍会为向后兼容的游戏提供支持。

**图 8. 在 XBOX One 主机上使用 XMA 与 HSRC 功能对声音文件进行的音高变化。**

![XBOX One 主机上使用 XMA 与 HSRC 功能对声音文件音高变化的截图](https://mintcdn.com/microsoft-4404708b/CwRBzaXvHw9zaPoe/images/gdk/features/console/durango_pitch_shift.png?fit=max\&auto=format\&n=CwRBzaXvHw9zaPoe\&q=85\&s=74cb99d43ce3df6da4da2d4421b88f86)

**图 9. 在 XBOX Series X|S 主机上使用 Opus 与 HSRC 功能对声音文件进行的音高变化。**

![XBOX Series X|S 主机上使用 Opus 与 HSRC 功能对声音文件音高变化的截图](https://mintcdn.com/microsoft-4404708b/CwRBzaXvHw9zaPoe/images/gdk/features/console/scarlett_pitch_shift.png?fit=max\&auto=format\&n=CwRBzaXvHw9zaPoe\&q=85\&s=4f990493e7cc057d107acec2dba8abb4)

## 声学

未来版本将支持增强 XBOX Series X|S 主机上音频编解码质量的新功能，例如下图中所示的概览。

**图 10. 未来版本中将提供以增强音频声学效果的功能。**

![未来版本将提供的功能截图](https://mintcdn.com/microsoft-4404708b/CwRBzaXvHw9zaPoe/images/gdk/features/console/CFPU2.png?fit=max\&auto=format\&n=CwRBzaXvHw9zaPoe\&q=85\&s=bf94a8de7d804b90464f9b3c118b2e76)

## 另请参阅

[音频](https://docs.xbox.com/zh-CN/build/console-features/audio/gc-audio-toc.md)

[XAPU 概述](https://docs.xbox.com/zh-CN/build/console-features/audio/overviews/xapu-overview.md)

[XDSP 概述](https://docs.xbox.com/zh-CN/build/console-features/audio/overviews/xdsp-overview.md)

[Opus 编解码器（外部链接）](https://opus-codec.org/)


## Related topics

- [SHAPE 概述](https://docs.xbox.com/zh-CN/build/console-features/audio/overviews/shape-overview.md)
- [概述](https://docs.xbox.com/zh-CN/build/console-features/audio/overviews/index.md)
- [音频](https://docs.xbox.com/zh-CN/build/console-features/audio/gc-audio-toc.md)
- [XAPU 概述](https://docs.xbox.com/zh-CN/build/console-features/audio/overviews/xapu-overview.md)
- [使用 XDSP API 进行单流 FFT/IFFT 概述](https://docs.xbox.com/zh-CN/build/console-features/audio/overviews/xdsp-overview-single-stream-fft-ifft.md)