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华为AI音箱音质为什么这么好?声学算法是其中奥

2020-04-15 10:01

据美国物理学家组织网11月9日报道,最近英国检测研究院国家物理实验室开发出一种激光驱动技术来检测声波,让研究人员能以远程非侵入方式,迅速绘制出声波从声源向远处传播的图像,为音效和音响器材的检测提供了可靠数据,将大大提高音响制造商的设计能力。

效果:音箱在回放低音时,给用户带来更加有力、浑厚的听感。

高性能音响极大地改善了声音质量,但因为向外发出的声波会互相重叠,产生干涉而彼此抵消,音效“死角”的问题迄今未能解决。高保真扬声器能将传输的声波保持完整频率,却不能在所有方向都平稳输出。有两个以上声源时这一问题更加突出,在中间频段“低音”和“高音”扬声震膜都被激活,造成音效较差的不稳定频率区,也就是音效“死角”。现有的高精声音检测法是用话筒来做检测,要确定“死角”的性质还很困难。虽然制造商能通过计算机辅助模拟来检测声波,但无法准确反映出扬声器的性能。

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新手段让设计人员“看”着声音调音响

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体验过华为AI音箱的朋友一定会了解其优秀的音质,而这些有一半得以于华为的Histen声学算法,Histen这个词我们并不陌生,目前很多华为或荣耀手机中带有的Histen音效,而Histen音效仅是Histen声学算法的一种体现,相比手机产品,华为AI音箱身上Histen声学算法应用体现的则更多些,例如,虚拟低音技术、相位补偿技术、频率补偿技术、动态响度控制技术和智能音量调节,接下来就一看究竟这几种声学算法的原理。

研究人员开发出一种激光振动器,并测试了该技术在对水下声纳阵列进行三维描绘方面的效果,发现空气中声光效应(光通过声场时所产生的光学相位上的变化)非常明显,足以被检测到。

声波波形中的相位无论在模拟,还是传输过程中,都会或多或少,因为不可预知的因素导致某一点或某一段相位的失真,华为AI音箱利用其独有的扬声器相位失真补偿算法,弥补失真部分,让整个波形更趋于完整、波形更流畅,也就是说更接近原声。相位补偿的技术原理是基于不变性原理,通过控制触发脉冲的相位来弥补声波波形的相位,可能专业性比较强,这里不进行深度解释,简单理解,华为AI音箱的相位补偿技术可让音频更真实。

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响度又称音量,人对声音大小的一个主观感觉量,主要指的是人耳感受到的声音强弱。响度的大小决定于声音接收处的波幅,对同一声源来说,波幅传播的越远,响度随着传播距离的变长而越小,当传播距离一定时,声源振幅愈大,响度愈大,所以,响度的变化不仅涉及到传播距离,还涉及到声源的振幅,动态影响的参数并不唯一,控制响度的难度也不小,华为AI音箱的动态响度控制技术对涉及到影响响度的所有因素进行控制,其目的也是减小失真,使声音更清晰,自然。

“这对制造扬声器而言是巨大的突破。有了可靠的确切数据,制造商能更好地理解不同设计对扬声器的影响,从而设计出没有音效‘死角’的扬声器。”该项目领导者、国家物理实验室的伊恩:巴特沃思说,“该技术的主要应用可能在高端家用音响。音响制造商都希望能给用户带来完美的环绕声体验,而户外音响也有望消除空间上声音强度的明显变化。”

措施:提高响度,增强低音感知,减小失真。

研究人员指出,在声音反射最小的条件下,使用该检测技术最为理想,在户外能制造出天然半消音环境的话也可以用。他们还在进一步研究怎样用更高清晰度扫描更大的区域,以得到更好的声音传播画面。

效果:根据噪声自动调节播放音量,音量大小随人的唤醒音量而变化。

他们对扬声器中输出的声波进行检测。将激光放置在扬声器旁边,迅速扫描扬声器前面的一系列位点,通过放在另一边的回复反光镜反馈给激光振动器。检测返回光源的激光就能迅速获得相位变化的空间分布数据,生成声音围绕声源传播的图像或视频。

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五、智能音量调节

三、频率补偿技术

澳门新濠影汇,四、动态响度控制技术

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措施:校正频率响应并均衡声音质量。

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