文 | 柳華芳
環肥燕瘦,各有千秋;川渝兩湖,各辣不同;鼓瑟琴笛,各有妙處。人類的感官世界,是個體差異、習慣力量下的審美變奏曲,有太多不可名狀,有太多妙不可言,雖有美食名曲,卻美美與共、各美其美。
聲音科學、色彩科學一直在不斷進化,進入音質美學領地,卻總被視為難以解釋、難以復制的“玄學”。音頻世界一直在努力破解“音質玄學”的認知謎題,需要軟硬件能力融合創新、跳出傳統技術框架的破界者。
華為在攻克彩色美學、引領美學秩序之后,在音頻領域再一次做出了里程碑式突破,讓音質從玄學走向科學,讓音頻科學邁出關鍵一躍。
天使親吻耳朵,上個月華為發布了HUAWEI FreeBuds Pro 2 ,發布則一鳴驚人。實錘是音質的王,降噪的狂,被行業公認是“TWS史上最強旗艦”。采用了“雙獨立發聲單元+數字雙分頻技術” 的突破性解決方案,帶來音樂廳沉浸式聽音體驗。甚至有人說戴上聽加州旅館時,可以聽到前排每位觀眾的吶喊。
作為音頻行業的后來者,華為憑什么打造出FreeBuds系列、Sound X等眾多最頂尖的音頻智能產品?作為通訊技術的全球老大,華為如何在音頻領域中脫穎而出,如何破解音質玄學的世紀謎題呢?
越發燒越玄學
音質魔咒何時休?
音質到底是玄學,還是科學,這是一個音頻世界的消費者謎題。在真實的生活空間里,有很多音樂發燒友,諸如HIFI發燒友、耳機發燒友、音響發燒友、膠片發燒友….在不斷享受音質的過程中,不斷挑剔音質,進入音質追求的發燒路徑,一不小心會變成器材黨。
有趣的是,我們經常陷入音質魔咒之中,越發燒越玄學,以至于很多人認為“音質的彼岸是玄學”,無窮無盡地追求,不能用科學解釋的聽感享受。
聽感是復雜的感知系統,不僅取決于人類的耳廓形狀、聽力水準,還和人們的情緒、經歷、健康狀態等息息相關,甚至產生了心理學分支。
有人聽不清周杰倫的歌詞,有人一聽王杰的哥兒就淚流滿面,中國大多數綜藝電視節目都是音樂類節目。但是,綜藝節目背后是極其昂貴的音樂器材,還有專門的修音師,側面說明了好音樂、好音質是可以科學制造的。
此時,大家不免要問:在科技如此先進的今天,音頻專家們還能容忍音質是玄學么,音質魔咒何時休?
HUAWEI FreeBuds Pro 2打破音質玄學
2019年發布的HUAWEI FreeBuds 3是全球首款半入耳式降噪耳機,華為通過波束賦形技術,賦予半入耳式耳機降噪功能,在舒適的基礎上滿足了用戶沉浸聆聽的需求。
2020年9月推出的HUAWEI FreeBuds Pro,是全球首款智慧動態降噪TWS耳機,帶來降噪技術“革命性”突破。HUAWEI FreeBuds Pro新增耳內拾音麥克風,同步升級自研降噪算法,配合動圈單元,實現了精準消噪。同時,HUAWEI FreeBuds Pro通過內置耳內麥克風及傳感器,自動識別和學習用戶狀態,讓聽音體驗“隨境而靜”,是一款“聰明”的智慧降噪耳機。
到了HUAWEI FreeBuds Pro 2這一代產品,華為帶來了全方面的突破創新,真正打破了音質玄學的行業魔咒,孵化出標志性、突破性的黑科技:雙單元系統、數字分頻、三重聽感自適應優化(佩戴自適應優化、耳道自適應優化、音量自適應優化)。
市面上TWS耳機多數采用單一發聲單元,頻響狹窄,而人耳可感知的頻響范圍為20Hz-20kHz,這意味著大多數TWS耳機的聲源是不完整、有殘缺的,會存在低頻無力、高頻無細節的問題。
為了解決TWS耳機的頻響痛點,HUAWEI FreeBuds Pro 2進行了大膽突破性的硬件創新,業界首發了超感知原聲雙單元(四磁鐵動圈單元+微平板單元),在低音、高音兩個維度進行了全面升級,讓耳機可以呈現更寬廣頻響的各類精妙聲音,成為當之無愧的全球最強TWS耳機。
相較于傳統的雙磁體單磁路動圈單元,華為首次采用了四磁體雙磁路動圈單元設計,增強了單元的驅動力,聲聲澎湃。好比電視上的擊鼓表演,表演者每一次擊鼓使了很大的臂力,鼓面產生的振動幅度越大,傳出來的鼓聲越會更加厚重有力,讓聽眾感受到更強的力量感。在暢聽民謠、電音、鼓聲、大提琴之類的歌聲之時,HUAWEI FreeBuds Pro 2可以呈現出更加澎湃、更加沉浸式的低音,可以暢享低音的心靈穿透力。
完美的高音是震撼人心、通透心靈的,中年人喜歡聽韓磊老師的《再活五百年》,年輕人喜歡聽阿黛爾的《HELLO》、《Rolling in the Deep》等等。建議大家戴上HUAWEI FreeBuds Pro 2閉上眼睛聽一下,很容易感知到頂級TWS耳機、一般TWS耳機之間的音質差別。
大多數TWS耳機采用磁鐵接觸振膜設計,雖然比過去音質提升不少,但是,遇到真正的高音場景,往往不夠清澈細膩,缺少層次感和情感感染力。
華為音頻工程師找到了堪稱完美解決方案,將造價昂貴、高端頭戴式耳機的平面膜單元技術帶入TWS耳機,投入大量資源研究開發,將平面膜單元改良“縮小”,成功放進HUAWEI FreeBuds Pro 2里。
有了高低頻的硬件突破,兩把寶劍在手,此時,需要能駕馭雙劍的 “雙持劍客”,而數字分頻技術就是“這位武功高強的雙劍俠客”。不同于傳統的模擬分頻方案,數字分頻技術方案更加“聰明”,可以使聲音信號在芯片內部實現分頻,再通過不同的DAC接口,分別給兩個喇叭單元供電,兩個喇叭在不同通路上,高低音美美與共,互不干擾,智慧協同,讓超感知雙單元系統的能力充分釋放。
為了打造更加真實的最佳聽感體驗,華為全新升級了三重聽感實時優化算法,HUAWEI FreeBuds Pro 2 可動態檢測耳道結構的差異、佩戴狀態的改變、音量大小的變化,讓好音質始終保持平穩統一。
可以說,HUAWEI FreeBuds Pro 2從聲源、傳輸、處理、還原、末端舒適度等維度實現了全面突破,做到了不同頻段聲源的互不干擾和高保真輸出,做到了低音更澎湃、高音細節更豐富,做到“聽見,看見”的音質新高度。
在HUAWEI FreeBuds Pro 2誕生過程中,要經歷3500+項測試,其中聲學測試項多達到了1300+項,堪稱“比打磨鉆石還要繁瑣”。再經過多輪可靠性測試,無數次產品校準,最終造就了HUAWEI FreeBuds Pro 2前所未有的至臻原聲。
音質科學,華為智造
最大音頻實驗室,最強全鏈路技術
華為能夠打造出突破性的TWS耳機,并不是偶然,音頻技術強大的背后是研發投入。21年華為研發投入達1427億元,占全年收入的22.4%。華為近十年累計投入超過人民幣8450 億元,在全球累計專利申請量超過20萬件,PCT超過6萬件。華為在科研投入上的長期主義,是一切前沿技術創新的基石,音頻科學的突破也不例外。
在做音頻這個事兒上,華為是下了功夫的。在音頻領域,集合全球超過七大研發中心能力,超過500人的聲學工程師團隊,博士一百余位,七大研發中心,其中包括中國上海音頻研發中心、深莞音頻研發中心、芬蘭坦佩雷研究所、德國慕尼黑研究所、日本東京研究所、法國研究所美學中心以及俄羅斯莫斯科研究所等等。
全球七大研究中心,各有專長,各有分工。比如,日本東京研究所聚焦于聲學材料、聲學結構、聲學仿真領域;德國慕尼黑研究所致力于聽覺感知模型塑造、多適應均衡器的測試研發;芬研坦佩雷研究所承擔測試華為聲學組件、產品及其附件的音頻性能、音頻增強算法技術開發的任務,為音頻體驗護航;法國研究所美學中心引領華為產品的設計方向;深莞音頻實驗室可以實現全鏈路、多覆蓋、精細化的產品準出測試;俄羅斯莫斯科研究所聚焦于音頻AI算法。
而在8月18日,對媒體開放的是迄今最大的音頻實驗室--上海音頻實驗室。華為最大音頻實驗室是低調的存在,可謂大隱隱于市,卻是一個不斷創造音質傳奇的地方,耳機、音箱等眾多出色音頻產品的圣地密碼,是將玄學變成科學的“魔法屋”。
HUAWEI Fr eeBuds Pro 2的很多關鍵性技術皆誕生于上海音頻實驗室,比如智慧動態降噪系統、靜謐通話技術,還有“玄學認知,科學驗證”的音質主客觀調試、空間音頻效果評測。
上海音頻實驗室的總面積超過2000平方,涵蓋耳機通話實驗室、空間音頻實驗室、耳機降噪實驗室、室內場景實驗室、硬件創新實驗室、音頻體驗研究實驗室、車載場景實驗室等七大區域,用最先進的技術、最嚴苛的音質標準為耳機、智能音箱、車載音箱等進行音質音效研究,成為華為音頻產品的音質圣地。
“長滿了刺”的耳機通話實驗室,是尖劈設計的全消聲實驗室,實驗室本底噪聲僅有9dBA(人類聽力極限是20dBA),在這里,聽到自己“心跳”的聲音。耳機通話實驗室有極為嚴苛的測試環境標準,高低錯落的方式擺放了8個揚聲器、一個低音揚聲器,用于模擬各種噪聲場景,反復測試調優耳機的靜謐通話能力。在耳機通話實驗室,華為自研了DNN深度神經網絡通話降噪算法,基于500+ 種類的噪音,上億級的噪音數據量進行深度學習,涵蓋了日常通勤、地鐵、商場、聚會、酒吧、演唱會、戶外等各種高噪場景。
音頻體驗研究實驗室是七大實驗室中很特別的一個,看起來不那么“硬”科技,是一個將用戶體驗進行科學化研究的特殊實驗室。在這個實驗室,通過用戶打分的方式,獲得降噪舒適度、佩戴舒適度、通話等體驗反饋,細致到使用習慣,諸如耳機型號、聽歌風格、音質理解等等。華為將用戶的每一次體驗,轉化為每一次調試的重要參考信息,進而優化音質、降噪、通話等各維度的產品體驗。
空間音頻實驗室是一個混響實驗室,通過揚聲器陣列系統,完整還原出來最原汁原味的空間音效,可以聽到鳥兒從頭頂飛過的聲音、雷鳴聲。這個實驗室搭載了7個揚聲器、1個低音揚聲器、4個“天空揚聲器”,呈現出廣闊聲場,營造出標準三維聲環繞環境,從而可以模擬還原真實的生活場景,如音樂、電影、有聲書等等。
華為憑借在音頻領域集合全球七大研發中心能力,具有完善的技術研發體系,能夠在設備功能和生態上帶給消費者更為豐富的聽音體驗。像耳機就是一個非常典型的聲學為主的產品,需要在小的空間上實現復雜的器件架構堆疊,和系統的聲學功能實現,需要具有頂尖的模組設計能力,聲學架構設計能力,以及強大的算法實現能力等,最終打造出HUAWEI FreeBuds Pro 2這樣的優秀體驗的旗艦產品。
華為通過音頻實驗室,對音質不斷的驗證、創新,用科學的方式,讓科學與人文交融,將音質這個看似千耳千品的玄學,變成一件科學的、非玄學的、可以量化的事情。
除了強大的研發投入,全鏈路解決方案也是華為實現音質從玄學走向科學的“獨門秘訣”。從器件創新,到架構迭代、算法進步、音效調試、藍牙編解碼,再到對聲學的客觀評價與理解,華為音頻實現了端到端、全鏈路聯動的系統性解決方案。
音頻技術不同于其它的單點技術,考驗的是一個終端廠商的綜合實力和技術積累。音頻技術非常復雜,是端到端、嘴到耳的技術能力,是系統性工程。采、播、濾、壓、傳,全鏈路上的每一個環節都會影響到音頻體驗。想要有最佳的音頻體驗,需要具備全鏈路能力。
傳統音頻廠商,硬件強,軟件弱,在音響外放等領域有很強實力,技術積累主要集中在聲學領域,基本沒有太多智能技術的能力。但是,隨著音頻消費的移動化、個性化、場景多元化,消費者更加在乎待機、降噪、音質、藍牙連接性能等維度,尤其是多元場景下智慧降噪能力,這些是傳統音頻廠商做不好的,而TWS耳機的真正強勢玩家是全球三大手機廠商。
在萬物互聯時代,華為音頻有自己的清晰目標,追求無線高清化、沉浸化、智慧化的音頻新體驗。華為音頻在架構創新、計算音頻、AI算法、人因研究等方面比較領先,又有大規模的數據樣本,做出了智慧動態降噪、三重聽感自適應優化、靜謐通話等創新體驗技術,在小小耳機上做到智慧個性化,這是傳統音頻設備廠商想都不敢想的。
基于全方面地打造更好的消費者體驗,華為除了自身不斷打磨音頻技術外,一邊開放業界合作。比如,聯合法國殿堂級音響品牌帝瓦雷進行調音;聯合喜馬拉雅,持續拓展空間音頻生態資源,探索未來更多沉浸聆聽方式;與HWA協會一起,推動聽音的更高標準。
當前,華為的聲學技術在音頻領域達到了業界尖端水平,無論是器件創新、架構迭代、算法進步、音效調試,均實現端到端的發展引領,從而帶動世界數字化音頻高品質發展。華為正在將技術研發優勢和經驗積累,變現到每一款前瞻性產品當中,讓消費者在使用產品過程中,沉浸感受聲學藝術的“溫暖”。
TWS耳機的未來天空
越科學越人文
音頻美學是看不見、摸不著的聽覺美學,是美學世界里非常獨特的一部分。這一次,華為上海音頻實驗室請來了行業專家、音樂學院教授、內容生態伙伴,共同探討音頻科學與美學,從科學、人文、工程等各維度,洞悉和暢想未來音頻世界。
華為終端BG音頻與智能配件產品線總裁 劉東方表示,“從玄學到科學,音質是從硬件、算法、藍牙傳輸、調音風格、端到端的全鏈路系統工程”。
帝瓦雷副總裁胡亦峰認為,“只要這些聲音能讓我們得到情感的共鳴和心底的感動,那么就是好聲音”。
上海音樂學院教授陳劍波認為,“要有對聲音本身音質的合理美化,也要有對聲音現場超高的現場還原感”。
中國電子音響行業協會副會長陳立新認為,“相信無線耳機 通過無線傳輸和編解碼技術的持續創新,聆聽體驗可媲美于有線耳機”。
一曲悅耳的歌聲,一段撥動心弦的詩詞,一陣清澈的清晨鳥鳴,一趟嘩嘩啦啦的水流…..音頻之美是造物主的恩賜,而讓天使親吻耳朵,則需要人類創造HUAWEI FreeBuds Pro 2這樣的智慧工具,小耳機里有大世界。
過去,就像影像世界一樣,音頻領域很多高端品質的產品多數是國外品牌,傳統的國內音頻品牌往往缺少足夠的技術研發能力。
現在,華為在音頻美學上進入到世界頂級水準,成為智能終端音頻美學的賽道引領者,用“偏執狂”式的技術研發創新了音頻智能世界的規則。在華為影像XMAGE技術品牌之后,我相信,華為音頻的專屬技術品牌可能也會誕生,將成為音頻美學的時代新標桿。
HUAWEI FreeBuds Pro 2創造了TWS耳機的全新時代,將TWS耳機的音質提升到了新層次,重構了音頻美學的可能性。就像華為手機一樣,華為耳機也在不斷地刷新和定義音頻美學,在科技和人文的融合進化之中,華為耳機充滿了人文創新力、美學想象力。
越科技越人文,華為魔法正在發生,將最美的音質、高端視聽享受帶入到大眾消費者的生活空間,用技術創新的力量,喚醒每一只熱愛生活的耳朵。
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