全系標配滿級防水,OPPO A5 系列新品正式發布

2019 真無線耳機發展劃重點:降噪、降噪,首先是通話降噪
這要追趕 AirPods,先讓你的 TWS 能正常打 call
這幾年里,作為消費電子常青樹的耳機,有一支分叉正在枝繁茂葉的迅猛生長,毋庸置疑,那就是真無線藍牙耳機(TWS)。
據 IDC 最新發布會的可穿戴市場預測,2019 年耳機出貨量預計為 7200 萬,占全年市場 32.3%,同比增長達到 135.1%,高增長率數據的背后是真無線耳機這一品類的推動。
今年 3 月份 Counterpoint 的一則預測報告顯示,到 2020 年,全球真無線耳機市場出貨量預計將達到 1.29 億臺。到 2021 年,全球的真無線耳機市場預計可達 270 億美元。
TWS 真無線耳機市場持續火熱,蘋果 AirPods 始終占領市場半壁江山,是當之無愧的行業標桿。其他產品和背后的技術廠商,也都在「望其項背」的追趕。
要追趕 AirPods,先讓你的 TWS 能正常打電話
起步階段,大致在 2017-2018 這兩年,各廠商集中解決的是藍牙斷連、延遲等 TWS 耳機可以稱之為耳機的基礎問題,畢竟,能夠實現與播放器(手機)的穩定連接、并實現兩只耳塞的同步播音,這是基礎課題。
隨著藍牙 5.0 的普及、傳輸帶寬、方案商的推進,以及各家品牌商產品不斷的迭代,從今年上半年推出的各家新品來看,連接穩定性問題,已經有了一些好轉。斷連、延遲的問題,在一些新推出的產品上,也有了一些改善。

點擊查看 TWS 藍牙連接技術行業解讀:《要追上 AirPods,你的雙耳無線耳機還需要解決這些藍牙技術難題》
在滿足了連接穩定性的問題后,先鋒消費者們開始意識到,好像還有一些體驗和 AirPods 有些差距,比如打電話。
可能部分人會有這樣的體會,在公共場合的鬧市或地鐵、公交上聽歌,一個電話過來正好切到耳機聽講,可是對方多次表示聽不清你這邊的講話,你無奈摘下耳機把手機重新放到耳邊,倒是聽得清了。

糟糕的通話體驗,在嘈雜的咖啡廳、聲音及其不穩定的地鐵、以及快速行進的風噪中,會有更加明顯的體現。
這方面,智能手機、頭戴式耳機,在通話消噪技術方面,已經有了較為成熟的積累。在這些嘈雜環境中更多會使用到的 TWS 耳機,是如何在實現通話體驗的優化的呢?
TWS 通話降噪的標桿 AirPods 是怎么做到的?
除了入耳檢測、無縫配對等為用戶帶來流暢體驗之外,AirPods 還有一點值得稱道的就是堪比手機的通話清晰度。毋庸置疑,在通話降噪方面,蘋果的表現優秀。雖然名義上,半入耳式設計的 AirPods 不屬于降噪耳機,但在通話降噪方面依舊是行業老大。
這也是為什么在使用 AirPods 時,往往給人感覺「體驗」會比其他 TWS 耳機要好的關鍵之一。畢竟,用耳機聽電話,還是用戶的重要需求。

AirPods 通話降噪的實現,簡單來講就是,更多更精確的傳感器+更好的算法。
傳感器解決的是拾音準確性的問題。這方面蘋果是怎么做的,雖然沒有公開資料,但業內有很多知情人士達成的共識是,蘋果在 AirPods 的硬件配置上可是花了血本:內外 2 個麥克風,外加一個微型骨振動傳感器,即語音加速傳感器,以解決拾音準確性的問題。
關于耳機多麥克風組成陣列運用在降噪的原理,事實上跟手機類似,不同麥克風分別收集人聲、環境音,進行分離實現降噪,這也是大部分耳機(包括 TWS、有線耳機、頭戴式耳機)通用的做法。
這里插播一下 Bose 最新一代頭戴式降噪耳機 Bose 700 主打的「雙向降噪」技術。

△ Bose 700 頭戴式耳機
一般來說,索尼、Bose 以往幾款熱賣的頭戴式降噪耳機都聚焦在佩戴者本身的降噪體驗(ANC),提供沉浸的音樂體驗(抑制環境噪音)。而 Bose 700 的「雙向降噪」則此基礎上,同時考慮到通話另一端用戶的感受,即在通話時,清晰的將你的聲音拾取,并輸送給對方。

作為一款頭戴式降噪耳機,Bose 700 在硬件配置上就更有「財大氣粗」的余地:共配備 8 個麥克風,其中 6 個麥克風組合降噪,另外 2 個參與拾音,這兩個組合再形成一個新的麥克風陣列,完成降噪拾音,提供通話降噪服務。
TWS 通話降噪技術的主流方案:多傳感器+算法加持
就 TWS 通話降噪方案而言,主流的方案還是多傳感器(麥克風、骨傳導)+算法價值,主要代表是 AirPods。
其他一些知名降噪耳機產品,因主要聚焦在主動降噪方面的性能,通話降噪只是其中一部分,這里不具體單拎出來單獨談論。
在這里,我們重點介紹一下小鳥音響在今年 6 月上市的 Libratone TRACK Air+ 和索尼最新一代「降噪豆」WF-1000XM3 的通話降噪方案和實際體驗效果對比。
小鳥 Libratone TRACK Air+:
硬件上,采用三個麥克 + 雙芯片 + 加速度傳感器 + 光學佩戴傳感器,其中,耳塞外部有兩個麥克(其中一個是前饋麥克),內部一個是反饋麥克。算法上,采用了小鳥音響自研的 CityMix smart 主動降噪算法 + 三麥克通話增強算法。

有了這些軟硬件技術的加持,Libratone TRACK Air+ 在實際的通話體驗中,我們能感覺到在環境音的抑制方面,小鳥自家算法出色的表現。而人聲也因為環境音的抑制而更加清晰,這與 AirPods 和 Bose 采用的加強人聲的方案,略有不同。
索尼最新一代「降噪豆」即 WF-1000XM3:
硬件上,采用雙麥(前反饋麥克風 + 后反饋麥克風) + 雙芯片(絡達 AB155X + 索尼 QN1e 降噪芯片);軟件上也有自家智能降噪算法的加持。

但總體上,索尼這一款產品并未在通話降噪上有所作為,以至于在實際的體驗中,用 WF-1000XM3 的通話體驗非常糟糕,對于環境音等沒有做過濾,也沒有對人聲做加強。某知名博主在視頻中直接給出了索尼這款產品應該「退群」的評價。
TWS 通話降噪解決方案的新探索:骨傳導加持人聲識別
微型骨傳導語音加速傳感器的應用,是 AirPods 在通話降噪的一大亮點,它的作用主要是與波束成型技術的麥克風打配合:
空氣傳播通過麥克風將空氣中的人聲、雜音等環境聲收入。骨傳導僅僅收集人(設備佩戴者)聲帶振動的音頻信息。算法的主要作用就是將來自這兩條路徑得到的聲音信號進行對比得出說話聲以及環境音,并對環境音進行弱化處理,即最終留下相對干凈的講話聲。

△ AirPods 骨振動傳感器運作原理圖
AirPods 的微型骨傳導語音加速傳感器由 ST 意法半導體公司提供。有消息稱,今年年初 ST 意法半導體部分開放了骨傳導的方案,并已經與一些合作伙伴展開了 TWS 通話降噪方案的研發。
但是,我們知道,AirPods 采用多麥克風 + 骨傳導的方案,是有專利保護的。有消息稱,同樣采用了骨傳導語音加速傳感器和骨傳導聲紋的華為 Freebuds 2, 在海外銷售就遇到了專利侵權的問題。ST 意法半導體如何規避蘋果的專利保護,我們就不得而知了。
TWS 通話降噪解決方案的新探索:AI 算法實現單麥通話降噪
通過軟件算法來實現 TWS 通話降噪,業界也有新的探索。近日,在深圳灣主辦的 WARE 2019 新硬件峰會上,聚焦在通話降噪技術的新創公司大象聲科,首次亮相了針對 TWS 耳機的單麥通話降噪方案。
在通話降噪技術上,大象聲科將深度學習引入信號處理領域,率先實現了單麥克風降噪,并將這一先進的 AI 智能通話降噪方案,應用于智能手機和 IoT 設備,包括高通驍龍 855 平臺也采用了大象聲科 AI 降噪技術。
目前,大象聲科已經在推進藍牙耳機 AI 通話降噪方案,為 TWS 提供算法解決方案,可根據產品需求適配各家芯片,集成在各家傳感器當中,與合作伙伴合作實現產品落地。

其中,大象聲科還專門結合 ST 的骨傳導傳感器,提供 Premium 版本的 AI+bone sensor 通話降噪方案,將 AI 通話降噪和 ST 骨傳導傳感器高效融合,可實現人聲和背景噪聲分離提取,覆蓋低信噪比全場景。并且該方案同樣僅需要一顆麥克風,能提高工程效率、節省硬件成本。
在本次大會上,大象聲科現場展示實測音頻顯示,在地鐵和 KTV 等超低信噪比的場景下實測,采用了大象聲科耳機降噪方案的耳機,在通話降噪效果上來看,比 AirPods 2 更勝一籌。
編者后記
在準備這篇文章的過程中,我們的主筆編輯的知識邊界獲得了一次超出預期的放大——從降噪,到主動降噪,再到通話降噪,從硬件,到軟件算法,再到產品。
更重要的,我們同時還收獲了一份信心:TWS 將帶來的不僅僅是產品的變革,還將帶來從芯片、到硬件、到算法等一系列的產業鏈的變革。我們將拭目以待。
基于各方面的條件限制,可能部分知識點我們并沒有說透甚至可能出錯,還望深圳灣的各位專業讀者,不吝留言。