高通刘俊勇:自适应主动降噪技术助力真无线耳机广泛普及

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集微网9月11日报道(记者 张轶群)随着无线耳机、无线耳塞产品的日趋丰富,智能手机用户对于音频品质体验的追求逐渐提高,主动降噪技术的市场需求兴起。

近日,高通举行“语音和音乐业务线上媒体沟通会”,发布了《音频产品使用现状调查报告2020》,高通产品市场总监刘俊勇就最新推出的自适应主动降噪技术进行了介绍。刘俊勇表示,集成式主动降噪技术进一步提升音频产品性能,有助于厂商设计出体积更小、更轻便的无线音频产品,同时为消费者带来更高舒适度的体验。

《音频产品使用现状调查报告2020》通过对来自括中国、美国、英国、德国和日本5个国家,5000位智能手机用户的调研,反映出当前消费类音频设备的用户行为和需求驱动因素的变化。揭示了其在购买无线耳机、无线耳塞和音箱设备时,不断变化的消费者态度和行为。

报告显示,音质依然是排在第一位的首要购买驱动因素,这与多年来的调研结果一致。但与往年相比,价格成为众多消费者购买音频产品时更重要的参考指标。

报告显示,真无线耳塞的普及率几乎翻倍,在全球范围内实现了从23%到42%的增长,且在每个地区均呈现强劲增长趋势。其中,计划未来12个月内购买真无线耳塞的比例中国由去年的29%增长到今年的60%,表明真无线市场未来几年将保持强劲增长。

此外,报告特别对中国消费者的调研数据和全球平均数据进行了对比,可以看到中国消费者数据和全球平均数据相比有一些差异。首先,在最重要的购买驱动因素中,中国消费者将入耳舒适度排在第一位,而全球平均数据则是音质排在第一位;续航时间在中国消费者的数据中排第三位,在全球平均数据中位列第四;主动降噪在中国消费者数据中排第四位,而在全球平均数据中排第六位;语音通话质量在中国消费者数据中排第五位,在全球平均数据中排第七位。也就是说,不同国家的消费者对产品的要求或购买驱动因素是不一样的。中国消费者的数据特别反映出他们对产品功能和特性的要求要高于全球平均数据,特别是续航时间、主动降噪、语音通话这三项特性都高于全球平均数据。

今年3月,高通发布新一代面向真无线耳塞和真无线耳戴式设备的全新SoC,包括面向高端的顶级可编程蓝牙平SoC QCC514x系列,以及面向入门级的可编程蓝牙SoC QCC304x系列。同时,首次推出Qualcomm TWS Mirroring技术,并且将Qualcomm TWS Mirroring技术与Qualcomm aptX Adaptive技术相结合,能够支持最高达24bit、96kHz的高品质音乐播放性能。

9月初,高通在柏林国际消费电子展(IFA)上宣布推出全新Qualcomm自适应主动降噪(Adaptive ANC)技术,利用集成式主动降噪技术进一步提升音频产品性能。目前,QCC514x已支持这一功能。

据刘俊勇介绍,高通通过高集成度的产品把主动降噪功能、2颗数字信号处理器(DSP),2颗全功能微控制单元(MCU)、蓝牙射频、编解码器等功能及组件都集成在单颗SoC里。设计出了最小封装的单芯片SoC,基于高通SoC,客户就可以设计出体积更小、更轻便的无线音频产品,帮助消费者打造更高舒适度的产品。

在刘俊勇看来,在降噪方面,虽然支持降噪的音频设备已经在市场上存在多年,但作为一项比较新的技术,基本都是定位中高端的音频设备才能够支持降噪,并且是以头戴式音频设备为主。这对帮助厂商实现更好的降噪体验提出了更高挑战,包括声学结构设计、降噪算法设计等。

据刘俊勇介绍,通常用户对降噪耳机设备的认知是要求设备在佩戴时与耳部紧密贴合。为获得最佳的降噪效果,需要用户选择不同大小的耳塞套,同时调整佩戴方式。也就是说,即便用户佩戴同款耳机/耳塞,如果耳朵大小不一样或者佩戴方式不同,实际获得的降噪效果也是不同的。

例如,某款产品的最高峰值降噪深度可达到35dB,但由于实际使用时因耳朵大小和佩戴方式的差异,实际体验到的降噪深度可能只达到15dB甚至更低。这也是目前支持降噪的音频设备面临的最大问题——即同一款降噪耳机由不同人佩戴、或者同一人佩戴每次得到的降噪效果不一致。

为解决这个问题,高通推出的自适应主动降噪技术,可根据每个人的佩戴方式动态调整降噪性能,即便耳机/耳塞佩戴不是十分贴合或没有处于最佳位置,降噪效果也不会因此而打折扣,由此让用户可以获得始终如一的音质体验。

自适应主动降噪技术还可以给用户提供无缝的体验。具体而言,用户购买支持Qualcomm自适应主动降噪技术的耳机/耳塞,不需要尝试不同款式的耳塞套或进行耳机自校准,直接佩戴就可以获得接近最佳状态的降噪效果。支持自适应主动降噪的耳机/耳塞还能够根据环境动态地进行智能降噪,即根据外界环境动态调整耳机滤波器的降噪参数,自动适配不同环境,或者针对当前环境切换至最佳降噪效果。例如,坐飞机时的低频噪音很重,耳机/耳塞能更多地把飞机噪音滤除掉;当身处地铁或室外,其环境噪声是不一样的,耳机/耳塞则能够更多地把当前环境的噪音滤除掉。与此同时,针对不同模式和场景间的切换,如打电话模式切换至听音乐模式,Qualcomm自适应主动降噪技术也能支持不同场景间的流畅切换。

在视频演示环节,高通展示了自适应主动降噪的工作原理。其中主要包含两部分:在降噪功能打开,但自适应降噪功能关掉时,最大降噪深度只能达到5db,降噪带宽也很窄,这种情况下的降噪用户体验是比较差的;将自适应降噪功能开启后,设备可以快速地把降噪深度调整到高达25db,并提供合理的降噪带宽。

刘俊勇同时指出,实际的降噪效果和产品的声学设计密切相关。而对于降噪深度或者带宽,不同音频设备厂商也会根据各自产品的音频设计风格进行考量。

针对自适应降噪技术是否会对无线耳机功耗造成影响的问题,刘俊勇表示,主动降噪技术的功耗控制是高通的最大优势之一。用Qualcomm QCC514x SoC来举例,它集成了2个DSP、2个MCU,而主动降噪是一个单独的硬件模块。通过高通的领先技术,在主动降噪功能的功耗控制方面,高通在这一领域处于业界最领先的水平。比如用户在听音乐的时候把主动降噪打开,它额外增加的功耗是非常低的,依然是以超低功耗在运行,这是高通重要的产品优势。

此外,刘俊勇表示,对于通话降噪而言,属于上行降噪,通的降噪算法,无论是单麦、双麦还是CVC(通话软件降噪)降噪算法,在通话效果上,多年来在业界处于领先水准。此外,高通提供的是一个开放的平台,客户可以通过支持3个麦克或者4个麦克的通话降噪、或者是骨传导降噪等,为用户带来更好的通话降噪体验。

而针对无线耳塞带来的舒适性的问题,常规的静态降噪要求耳塞与耳部非常紧密的贴合,因此用户在长时间佩戴时的舒适性较低,比如耳朵会痛或者有耳压。通过高通的自适应主动降噪技术,用户的耳塞不一定需要和耳朵非常紧密地贴合,也能获得一个接近最佳状态的降噪效果。

刘俊勇表示,从耳机的产品类型来看,常规的降噪耳机都是入耳式的,它要求用户在佩戴时与耳部紧密贴合,长时间使用就会造成不舒适的体验。因此针对入耳式的耳机形态,自适应主动降噪让用户的耳机与耳部不必进行非常紧密的贴合,也能获得最佳用户体验。针对半入耳式的耳机形态,它就更加能够体现自适应ANC的优势,因为半入耳式耳机与耳部本身是不紧密贴合的。半入耳式的目的就是为了提升用户体验,但是它的降噪效果通常不如入耳式,如果采用常规的降噪技术很难达到最佳效果。但是高通的自适应ANC降噪算法配合半入耳式的耳机形态,就能给客户提供非常出色的降噪效果。(校对/一求)

责编: 慕容素娟
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