文 | 柳华芳

环肥燕瘦,各有千秋;川渝两湖,各辣不同;鼓瑟琴笛,各有妙处。人类的感官世界,是个体差异、习惯力量下的审美变奏曲,有太多不可名状,有太多妙不可言,虽有美食名曲,却美美与共、各美其美。

声音科学、色彩科学一直在不断进化,进入音质美学领地,却总被视为难以解释、难以复制的“玄学”。音频世界一直在努力破解“音质玄学”的认知谜题,需要软硬件能力融合创新、跳出传统技术框架的破界者。

华为在攻克彩色美学、引领美学秩序之后,在音频领域再一次做出了里程碑式突破,让音质从玄学走向科学,让音频科学迈出关键一跃。

天使亲吻耳朵,上个月华为发布了HUAWEI FreeBuds Pro 2 ,发布则一鸣惊人。实锤是音质的王,降噪的狂,被行业公认是“TWS史上最强旗舰”。采用了“双独立发声单元+数字双分频技术” 的突破性解决方案,带来音乐厅沉浸式听音体验。甚至有人说戴上听加州旅馆时,可以听到前排每位观众的呐喊。

作为音频行业的后来者,华为凭什么打造出FreeBuds系列、Sound X等众多最顶尖的音频智能产品?作为通讯技术的全球老大,华为如何在音频领域中脱颖而出,如何破解音质玄学的世纪谜题呢?

 

越发烧越玄学,音质魔咒何时休?

音质到底是玄学,还是科学,这是一个音频世界的消费者谜题。在真实的生活空间里,有很多音乐发烧友,诸如HIFI发烧友、耳机发烧友、音响发烧友、胶片发烧友….在不断享受音质的过程中,不断挑剔音质,进入音质追求的发烧路径,一不小心会变成器材党。

有趣的是,我们经常陷入音质魔咒之中,越发烧越玄学,以至于很多人认为“音质的彼岸是玄学”,无穷无尽地追求,不能用科学解释的听感享受。

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听感是复杂的感知系统,不仅取决于人类的耳廓形状、听力水准,还和人们的情绪、经历、健康状态等息息相关,甚至产生了心理学分支。

有人听不清周杰伦的歌词,有人一听王杰的哥儿就泪流满面,中国大多数综艺电视节目都是音乐类节目。但是,综艺节目背后是极其昂贵的音乐器材,还有专门的修音师,侧面说明了好音乐、好音质是可以科学制造的。

此时,大家不免要问:在科技如此先进的今天,音频专家们还能容忍音质是玄学么,音质魔咒何时休?

HUAWEI FreeBuds Pro 2打破音质玄学

2019年发布的HUAWEI FreeBuds 3是全球首款半入耳式降噪耳机,华为通过波束赋形技术,赋予半入耳式耳机降噪功能,在舒适的基础上满足了用户沉浸聆听的需求。

2020年9月推出的HUAWEI FreeBuds Pro是全球首款智慧动态降噪TWS耳机,带来降噪技术“革命性”突破。HUAWEI FreeBuds Pro新增耳内拾音麦克风,同步升级自研降噪算法,配合动圈单元,实现了精准消噪。同时,HUAWEI FreeBuds Pro通过内置耳内麦克风及传感器,自动识别和学习用户状态,让听音体验“随境而静”,是一款“聪明”的智慧降噪耳机。

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到了HUAWEI FreeBuds Pro 2这一代产品,华为带来了全方面的突破创新,真正打破了音质玄学的行业魔咒,孵化出标志性、突破性的黑科技:双单元系统、数字分频、三重听感自适应优化(佩戴自适应优化、耳道自适应优化、音量自适应优化)。

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市面上TWS耳机多数采用单一发声单元,频响狭窄,而人耳可感知的频响范围为20Hz-20kHz,这意味着大多数TWS耳机的声源是不完整、有残缺的,会存在低频无力、高频无细节的问题。

为了解决TWS耳机的频响痛点,HUAWEI FreeBuds Pro 2进行了大胆突破性的硬件创新,业界首发了超感知原声双单元(四磁铁动圈单元+微平板单元),在低音、高音两个维度进行了全面升级,让耳机可以呈现更宽广频响的各类精妙声音,成为当之无愧的全球最强TWS耳机。

相较于传统的双磁体单磁路动圈单元,华为首次采用了四磁体双磁路动圈单元设计,增强了单元的驱动力,声声澎湃。好比电视上的击鼓表演,表演者每一次击鼓使了很大的臂力,鼓面产生的振动幅度越大,传出来的鼓声越会更加厚重有力,让听众感受到更强的力量感。在畅听民谣、电音、鼓声、大提琴之类的歌声之时,HUAWEI FreeBuds Pro 2可以呈现出更加澎湃、更加沉浸式的低音,可以畅享低音的心灵穿透力。

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完美的高音是震撼人心、通透心灵的,中年人喜欢听韩磊老师的《再活五百年》,年轻人喜欢听阿黛尔的《HELLO》、《Rolling in the Deep》等等。建议大家戴上HUAWEI FreeBuds Pro 2闭上眼睛听一下,很容易感知到顶级TWS耳机、一般TWS耳机之间的音质差别。

大多数TWS耳机采用磁铁接触振膜设计,虽然比过去音质提升不少,但是,遇到真正的高音场景,往往不够清澈细腻,缺少层次感和情感感染力。

华为音频工程师找到了堪称完美解决方案,将造价昂贵、高端头戴式耳机的平面膜单元技术带入TWS耳机,投入大量资源研究开发,将平面膜单元改良“缩小”,成功放进HUAWEI FreeBuds Pro 2里。

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有了高低频的硬件突破,两把宝剑在手,此时,需要能驾驭双剑的 “双持剑客”,而数字分频技术就是“这位武功高强的双剑侠客”。不同于传统的模拟分频方案,数字分频技术方案更加“聪明”,可以使声音信号在芯片内部实现分频,再通过不同的DAC接口,分别给两个喇叭单元供电,两个喇叭在不同通路上,高低音美美与共,互不干扰,智慧协同,让超感知双单元系统的能力充分释放。

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为了打造更加真实的最佳听感体验,华为全新升级了三重听感实时优化算法,HUAWEI FreeBuds Pro 2 可动态检测耳道结构的差异、佩戴状态的改变、音量大小的变化,让好音质始终保持平稳统一。

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可以说,HUAWEI FreeBuds Pro 2从声源、传输、处理、还原、末端舒适度等维度实现了全面突破,做到了不同频段声源的互不干扰和高保真输出,做到了低音更澎湃、高音细节更丰富,做到“听见,看见”的音质新高度。

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在HUAWEI FreeBuds Pro 2诞生过程中,要经历3500+项测试,其中声学测试项多达到了1300+项,堪称“比打磨钻石还要繁琐”。再经过多轮可靠性测试,无数次产品校准,最终造就了HUAWEI FreeBuds Pro 2前所未有的至臻原声。

音质科学,华为智造,最大音频实验室,最强全链路技术

华为能够打造出突破性的TWS耳机,并不是偶然,音频技术强大的背后是研发投入。21年华为研发投入达1427亿元,占全年收入的22.4%。华为近十年累计投入超过人民币8450 亿元,在全球累计专利申请量超过20万件,PCT超过6万件。华为在科研投入上的长期主义,是一切前沿技术创新的基石,音频科学的突破也不例外。

在做音频这个事儿上,华为是下了功夫的。在音频领域,集合全球超过七大研发中心能力,超过500人的声学工程师团队,博士一百余位,七大研发中心,其中包括中国上海音频研发中心、深莞音频研发中心、芬兰坦佩雷研究所、德国慕尼黑研究所、日本东京研究所、法国研究所美学中心以及俄罗斯莫斯科研究所等等。

全球七大研究中心,各有专长,各有分工。比如,日本东京研究所聚焦于声学材料、声学结构、声学仿真领域;德国慕尼黑研究所致力于听觉感知模型塑造、多适应均衡器的测试研发;芬研坦佩雷研究所承担测试华为声学组件、产品及其附件的音频性能、音频增强算法技术开发的任务,为音频体验护航;法国研究所美学中心引领华为产品的设计方向;深莞音频实验室可以实现全链路、多覆盖、精细化的产品准出测试;俄罗斯莫斯科研究所聚焦于音频AI算法。

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而在8月18日,对媒体开放的是迄今最大的音频实验室–上海音频实验室。华为最大音频实验室是低调的存在,可谓大隐隐于市,却是一个不断创造音质传奇的地方,耳机、音箱等众多出色音频产品的圣地密码,是将玄学变成科学的“魔法屋”。

HUAWEI FreeBuds Pro 2的很多关键性技术皆诞生于上海音频实验室,比如智慧动态降噪系统、静谧通话技术,还有“玄学认知,科学验证”的音质主客观调试、空间音频效果评测。

上海音频实验室的总面积超过2000平方,涵盖耳机通话实验室、空间音频实验室、耳机降噪实验室、室内场景实验室、硬件创新实验室、音频体验研究实验室、车载场景实验室等七大区域,用最先进的技术、最严苛的音质标准为耳机、智能音箱、车载音箱等进行音质音效研究,成为华为音频产品的音质圣地。

“长满了刺”的耳机通话实验室,是尖劈设计的全消声实验室,实验室本底噪声仅有9dBA(人类听力极限是20dBA),在这里,听到自己“心跳”的声音。耳机通话实验室有极为严苛的测试环境标准,高低错落的方式摆放了8个扬声器、一个低音扬声器,用于模拟各种噪声场景,反复测试调优耳机的静谧通话能力。在耳机通话实验室,华为自研了DNN深度神经网络通话降噪算法,基于500+ 种类的噪音,上亿级的噪音数据量进行深度学习,涵盖了日常通勤、地铁、商场、聚会、酒吧、演唱会、户外等各种高噪场景。

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音频体验研究实验室是七大实验室中很特别的一个,看起来不那么“硬”科技,是一个将用户体验进行科学化研究的特殊实验室。在这个实验室,通过用户打分的方式,获得降噪舒适度、佩戴舒适度、通话等体验反馈,细致到使用习惯,诸如耳机型号、听歌风格、音质理解等等。华为将用户的每一次体验,转化为每一次调试的重要参考信息,进而优化音质、降噪、通话等各维度的产品体验。

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空间音频实验室是一个混响实验室,通过扬声器阵列系统,完整还原出来最原汁原味的空间音效,可以听到鸟儿从头顶飞过的声音、雷鸣声。这个实验室搭载了7个扬声器、1个低音扬声器、4个“天空扬声器”,呈现出广阔声场,营造出标准三维声环绕环境,从而可以模拟还原真实的生活场景,如音乐、电影、有声书等等。

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华为凭借在音频领域集合全球七大研发中心能力,具有完善的技术研发体系,能够在设备功能和生态上带给消费者更为丰富的听音体验。像耳机就是一个非常典型的声学为主的产品,需要在小的空间上实现复杂的器件架构堆叠,和系统的声学功能实现,需要具有顶尖的模组设计能力,声学架构设计能力,以及强大的算法实现能力等,最终打造出HUAWEI FreeBuds Pro 2这样的优秀体验的旗舰产品。

华为通过音频实验室,对音质不断的验证、创新,用科学的方式,让科学与人文交融,将音质这个看似千耳千品的玄学,变成一件科学的、非玄学的、可以量化的事情。

除了强大的研发投入,全链路解决方案也是华为实现音质从玄学走向科学的“独门秘诀”。从器件创新,到架构迭代、算法进步、音效调试、蓝牙编解码,再到对声学的客观评价与理解,华为音频实现了端到端、全链路联动的系统性解决方案。

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音频技术不同于其它的单点技术,考验的是一个终端厂商的综合实力和技术积累。音频技术非常复杂,是端到端、嘴到耳的技术能力,是系统性工程。采、播、滤、压、传,全链路上的每一个环节都会影响到音频体验。想要有最佳的音频体验,需要具备全链路能力。

传统音频厂商,硬件强,软件弱,在音响外放等领域有很强实力,技术积累主要集中在声学领域,基本没有太多智能技术的能力。但是,随着音频消费的移动化、个性化、场景多元化,消费者更加在乎待机、降噪、音质、蓝牙连接性能等维度,尤其是多元场景下智慧降噪能力,这些是传统音频厂商做不好的,而TWS耳机的真正强势玩家是全球三大手机厂商。

在万物互联时代,华为音频有自己的清晰目标,追求无线高清化、沉浸化、智慧化的音频新体验。华为音频在架构创新、计算音频、AI算法、人因研究等方面比较领先,又有大规模的数据样本,做出了智慧动态降噪、三重听感自适应优化、静谧通话等创新体验技术,在小小耳机上做到智慧个性化,这是传统音频设备厂商想都不敢想的。

基于全方面地打造更好的消费者体验,华为除了自身不断打磨音频技术外,一边开放业界合作。比如,联合法国殿堂级音响品牌帝瓦雷进行调音;联合喜马拉雅,持续拓展空间音频生态资源,探索未来更多沉浸聆听方式;与HWA协会一起,推动听音的更高标准。

当前,华为的声学技术在音频领域达到了业界尖端水平,无论是器件创新、架构迭代、算法进步、音效调试,均实现端到端的发展引领,从而带动世界数字化音频高品质发展。华为正在将技术研发优势和经验积累,变现到每一款前瞻性产品当中,让消费者在使用产品过程中,沉浸感受声学艺术的“温暖”。

TWS耳机的未来天空,越科学越人文

音频美学是看不见、摸不着的听觉美学,是美学世界里非常独特的一部分。这一次,华为上海音频实验室请来了行业专家、音乐学院教授、内容生态伙伴,共同探讨音频科学与美学,从科学、人文、工程等各维度,洞悉和畅想未来音频世界。

华为终端BG音频与智能配件产品线总裁 刘东方表示,“从玄学到科学,音质是从硬件、算法、蓝牙传输、调音风格、端到端的全链路系统工程”。

帝瓦雷副总裁胡亦峰认为,“只要这些声音能让我们得到情感的共鸣和心底的感动,那么就是好声音”

上海音乐学院教授陈剑波认为,“要有对声音本身音质的合理美化,也要有对声音现场超高的现场还原感”。

中国电子音响行业协会副会长陈立新认为,“相信无线耳机 通过无线传输和编解码技术的持续创新,聆听体验可媲美于有线耳机”。

一曲悦耳的歌声,一段拨动心弦的诗词,一阵清澈的清晨鸟鸣,一趟哗哗啦啦的水流…..音频之美是造物主的恩赐,而让天使亲吻耳朵,则需要人类创造HUAWEI FreeBuds Pro 2这样的智慧工具,小耳机里有大世界。

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过去,就像影像世界一样,音频领域很多高端品质的产品多数是国外品牌,传统的国内音频品牌往往缺少足够的技术研发能力。

现在,华为在音频美学上进入到世界顶级水准,成为智能终端音频美学的赛道引领者,用“偏执狂”式的技术研发创新了音频智能世界的规则。在华为影像XMAGE技术品牌之后,我相信,华为音频的专属技术品牌可能也会诞生,将成为音频美学的时代新标杆。

HUAWEI FreeBuds Pro 2创造了TWS耳机的全新时代,将TWS耳机的音质提升到了新层次,重构了音频美学的可能性。就像华为手机一样,华为耳机也在不断地刷新和定义音频美学,在科技和人文的融合进化之中,华为耳机充满了人文创新力、美学想象力。

越科技越人文,华为魔法正在发生,将最美的音质、高端视听享受带入到大众消费者的生活空间,用技术创新的力量,唤醒每一只热爱生活的耳朵

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