华为最大音频实验室首次公开!揭秘华为FreeBuds Pro 2背后的创新黑科技
深圳特区报记者 周雨萌 文/图
2022-08-23 09:51

在这里,诞生了FreeBuds Pro 2、HUAWEI SOUND等引领数字时代的音频产品;诞生了智慧动态降噪系统,以及静谧通话等多项先进音频技术,这里是华为音频领域迄今最大的实验室——上海音频实验室。

8月18日,上海音频实验室首次向媒体开放。当天,记者走进这家华为最大的音频实验室,一睹华为打造TWS耳机(无线耳机)创新黑科技背后的秘密。

总面积2000㎡,耳机整体测试超3500项

上海音频实验室总面积超过2000平方米,配置了业界领先的耳机主动降噪客观化评价系统和耳机音质客观化评测系统。据了解,该实验室是华为音频研发团队通过综合考虑未来音频行业发展趋势,并结合现有开发资源进行整合,同时引入了专业的研究设备,经过认真选址和规划,最终于2019年底完成建设。

这里拥有业界首个多场景、可变混响声场环境模拟实验室,主要用于手机、平板、PC、大屏、音响、家庭影院等产品在各种生活环境中的音乐播放效果的调测,同时也用于耳机通话摄音功能等调测。

整个实验室涵盖7大区域,分别为耳机通话实验室、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和车载场景实验室。

记者走进其中一个看起来像“长满了刺”的实验室——耳机通话实验室。这是一个6面都是尖劈设计的全消声实验室。据悉,人类听力的极限是20dBA,这个实验室的本底噪声仅有9dBA,在这里甚至可以听到自己的“心跳”声、衣领的摩擦声、拨动胡子的声音等。因为整个房间极低的本底噪声,当人进去甚至会产生生理性耳鸣感。

该实验室还是一座“悬空”于地面的房间,因尖劈设计而形态特异。当记者进入实验室后发现自己是“悬”在空中的,其在布局上还巧妙地采用了德国半对称声学结构,最大化地利用空间,在有限的空间达到与传统尖劈实验室相同的本底噪声能力。

据工程师介绍,耳机通话实验室有极为严苛的测试环境标准。室内以高低错落的方式摆放了8个扬声器及一个低音扬声器。这些设备可以最大程度地还原真人在不同环境下进行通话,包括安静的、有噪声的、高噪的、多人讲话等场景。值得指出的是,该实验室自研了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。

此外,针对人工耳采集到的信息,华为工程师们会采用国际通用3GPP标准进行客观评测,它是目前业界的最高标准,一般只有在专业的三方机构才会使用,其客观测试项超过20项,包括响度、频响、语音质量等。

华为常务董事、终端业务CEO、智能汽车解决方案BU CEO余承东在上海音频实验室媒体开放日当晚发布微博称:这里诞生了华为FreeBuds Pro 2领先的智慧动态降噪、静谧通话等功能,打造了低音澎湃、细节丰富的音质,耳机整体测试超过3500项。

长期坚持投入,集合全球七大研发中心能力

事实上,作为一家科技公司,在研发上的持续投入是华为一直坚守的信念。

华为在音频领域共集合了全球七大研发中心能力,超过500人的声学工程师团队,以及一百余位博士等。七大研发中心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。

其中,海外超过七大研发中心,它们所各司其职,并结合当地技术优势,致力孵化出更好的产品。例如,日本东京研究所主要负责声学材料、声学结构、声学仿真领域的三大研究,一代又一代创新声学材质在这里诞生,无论是强大的发声单元、振膜单元,还是出色的声学架构设计,都为华为音频设备提供了声学设计的前提保障;

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,领先业界的声学算法、AI降噪算法、多种自适应EQ等都相应在这里诞生;

芬研坦佩雷研究所位于芬兰第三大城市的坦佩雷,是目前世界上顶尖音频实验室之一,承担着测试华为声学组件,产品及其附件的音频性能,及音频增强算法技术开发的任务;

还有法国研究所美学中心,它位于全球艺术和时尚中心的巴黎,致力于通过时尚与艺术研究,使美学理论与尖端科技相结合,从而引领华为产品的设计方向;

最后是俄罗斯莫斯科研究所,它主要研究音频AI算法,依托俄罗斯强大的数学人才底蕴,将先进的AI算法模型运用于华为的音频产品算法设计中。

值得一提的是国内研究所——深莞音频实验室。在这里可以实现全链路、多覆盖、精细化的产品准出测试,包含连接测试、音频测试、功耗测试、功能测试等关键测试项。通过全自动化的方式可以在实验室整体部署2000+手机、1500+耳机的测试。同时,实验室里还建立了多个专业听音室、抗干扰专业实验室,自研12种音频检测算法,引入多款多功能机械手,实现全面专业的自动化测试,保证测试的准确性,大幅度提升研发效率。

全链路音频技术能力:HUAWEI FreeBuds Pro 2高保真音质

“音频技术不同于其他的单点技术,考验的是一个终端厂商的综合实力和技术积累。” 华为终端BG音频与智能配件产品线总裁刘东方告诉记者,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。

据了解,随着技术的不断迭代,TWS耳机日益取代有线耳机,成为更受消费者喜爱的新型产品。而消费者对于TWS耳机体验的需求也在不断提升,从极致降噪到绝佳音质、再到智慧交互体验等。想要达到消费者不断提升的体验需求,需要音频厂商具备全链路的技术能力。

在全球七大研究中心的实力支撑下,华为实现了从器件创新,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的,端到端、全链路联动能力。

以HUAWEI FreeBuds Pro 2为例,它具有全链路高保真音质,也是华为在端到端升级的其中一个成果。硬件上,它搭载了业界首发超感知原声双单元系统,结合数字分频方案,真正做到了低音澎湃,细节丰富,如沉浸在音乐厅中。在软件层面,其搭载了三重听感优化算法,带来平稳好音质。HUAWEI FreeBuds Pro 2同时支持自研L2HC和业界LDAC双高清编解码协议,为全链路高解析音质和稳定连接体验提供了坚实保障。有效减少了传输过程中的音质损伤,使整体音乐细节得以优秀地表现。应该说,通过对音质体验的不断打磨,华为工程师在HUAWEI FreeBuds Pro 2产品上真正实现了从降噪到音质的“破圈”。

再说HUAWEI FreeBuds 3,它实现了通话降噪的业界引领。据悉,华为通过波束赋形技术,赋予它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。不仅如此,华为还在机身置入了骨声纹传感器,采用了华为芬兰研究所自研传统通话算法,在加强佩戴者人声的同时大幅降低了环境噪声。此外,华为在HUAWEI FreeBuds 3上,还搭载了自研14mm大动圈单元,采用了材质轻、刚性大的镁铝合金材质。在低频下潜更深的同时,拓展了高频频宽,呈现更多细节。

这样的例子不胜枚举。华为入局音频赛道以来,从学习、借鉴到自主研发,独立创新,步步为营,通过十余年的经验沉淀,已打造出多款前瞻性产品,成为引领数字时代音频体验发展的专业技术品牌。

音频技术上车,未来有喇叭的地方都有华为音频技术

在当天的活动现场,专业汽车媒体还与华为车载音效专家针对汽车音响发展趋势进行探讨,现场媒体将问界AITO车型与其他选装了豪华音响的车型进行盲测,最终HUAWEI SOUND车载音响在用户主观感受方面超越了传统豪车音响水平。

事实上,车载音响因为特殊的空间结构和使用场景,对音响的设计要求也更高。据悉,HarmonyOS智能座舱强大的内容生态与HUAWEI SOUND车载音响配合相得益彰,华为音乐、华为视频以及第三方头部应用可以提供支持7.1声道的原始音源,配合7.1声道音响系统,车内乘客可以“听声辨位”,获得更好的沉浸感。此外,华为音乐Hi-Res高品质音源也能带来超越CD的音质,实现音源一体的高品质享受。

除了上车,未来音频技术的发展在各个领域的关系也会越来越紧密。刘东方表示,未来,有喇叭或麦克风的地方,都可以应用到华为的音频技术。目前,华为音频技术已经在大屏音响、平板PC和手机等产品上提供音频体验。

业内人士称,华为此次将上海音频实验室向媒体开放,传递出华为音频持续开放、积极与行业伙伴一起探索音频走向高品质发展的态度。

正如余承东所说,未来,华为还将继续加大在音频领域的投入,一切都只为了让消费者听到最动听的声音。

(原标题《华为最大音频实验室首次公开!揭秘华为FreeBuds Pro 2背后的创新黑科技》)

见习编辑 刘悦凌 审读 刘春生 审核 郑蔚珩 高原

(作者:深圳特区报记者 周雨萌 文/图)
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