近日,由中國電子音響行業(yè)協(xié)會、中國聲學學會、深圳市音響行業(yè)協(xié)會指導,深圳市西易斯展覽有限公司承辦的“2021年第三屆深圳國際數(shù)字音頻產(chǎn)業(yè)展”落幕,本次展覽吸引了300多家參展商,以及100多項具有自主知識產(chǎn)權的全球最新產(chǎn)品和前沿技術首發(fā)亮相。

展會期間,舉辦了國際數(shù)字音頻技術交流大會,涵蓋《聲學樓》論壇50多個專題。大會以“智領時代,聲創(chuàng)未來”為主題,圍繞數(shù)字科技高新技術領域展開,并就數(shù)字科技在音頻產(chǎn)業(yè)的生態(tài)和未來音頻技術的發(fā)展趨勢進行了深入探討。

國際數(shù)字音頻技術交流大會

展會上聲加科技攜多個耳機音頻解決方案亮相,吸引了現(xiàn)場大批觀眾的交流互動。在“TWS耳機發(fā)展高峰論壇”上,聲加科技首席算法工程師楊鶴飛以《耳機上的噪聲算法》為題,介紹了聲加團隊在ENC和智慧降噪方面的最新研發(fā)進展,尤其是在風噪優(yōu)化、sANC與透傳性能提升中取得的一些成果,并分享了聲加科技對智能聽覺行業(yè)未來發(fā)展趨勢的展望。

語音通話、降噪成為TWS用戶新剛需

根據(jù)《2020年音頻產(chǎn)品使用現(xiàn)狀調查報告》,無線耳機的需求從高到低,包括聽音樂、看視頻、語音通話、收聽有聲讀物、視頻通話、降噪等。除了聽音樂占比以絕對比例領先外,語音通話、主動降噪等需求也在逐步上升,成為用戶的新剛需。因此,通話降噪的升級處理,以及備受關注的ENC技術、風噪場景表現(xiàn)、還有各種分散使用場景和動態(tài)變化的用戶需求,成為行業(yè)重點關注的趨勢,也是各大廠家紛紛聚焦,希望解決的痛點。

作為智能聽覺的引領者和創(chuàng)新者,聲加科技也在不斷思考如何把產(chǎn)品做到讓用戶能體驗到更好的狀態(tài)。因此,聲加科技針對這些痛點問題進行研發(fā),并提出了解決方法。

從提升低頻降噪到增強語音質量,多方位提升ENC性能

ENC(環(huán)境降噪技術)是業(yè)界廣泛應用的降噪技術之一,能有提升噪聲環(huán)境下的通話效果,將反饋麥克風或者VPU應用于ENC可以顯著增強降噪效果。但是,聲加科技在ENC算法的開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)了兩個重要問題:一是佩戴不好時,FB/VPU信號帶寬窄導致ENC性能很差;二是低信噪比時噪聲消除不干凈。

關于這兩個問題的解決方案,楊鶴飛進一步闡述:第一,根據(jù)不同佩戴時FB/VPU的信號差異,結合動態(tài)補償與AI后處理提升低頻降噪與音質;第二,結合聲音的相位和幅度信息來進行非線性建模,保留清晰音色,噪聲殘余穩(wěn)定舒適;第三,利用深度學習后處理技術降低殘留噪聲的影響,進一步提升增強語音質量。

聲加科技首席算法工程師楊鶴飛

從風噪優(yōu)化、sANC場景區(qū)分到透傳性能提升,“智慧降噪”改善用戶體驗

在ENC的開發(fā)過程中,聲加科技還發(fā)現(xiàn)了風噪問題,楊鶴飛表示:“風噪問題不僅與 ENC有關,還和 ANC、透傳有關系。舉個例子,現(xiàn)在的耳機大部分都有ANC功能,在有風或者運動的情況下,空氣快速流動,在外部mic處湍流產(chǎn)生風噪,風噪經(jīng)過ANC或者透傳處理進入耳機內,嚴重影響聽音效果。如果這時關閉ANC,風噪減弱了,卻導致降噪、透傳效果變差。為了解決降風噪與降噪強度、透傳效果之間的矛盾,我們針對ANC和透傳開展了相關工作,這就是智慧降噪?！?/p>

目前,聲加科技針對“智慧降噪”主要進行了三方面的工作:風噪優(yōu)化、sANC和透傳。針對風噪優(yōu)化,聲加科技結合不同mic間的傳遞特性與統(tǒng)計特性,檢測風力等級,再根據(jù)風噪等級,對ANC和透傳進行相應優(yōu)化,在降風噪與降噪強度、透傳效果間獲得更好的平衡。

sANC主要解決分場景降噪問題。目前市面上多數(shù)主動降噪耳機只有一套較深的ANC降噪模式,長久佩戴會產(chǎn)生負壓感。部分多種降噪模式耳機則需要佩戴者手動調整不同模式,操作繁瑣?！拔覀兓趍ic信號去分析環(huán)境噪聲的能量分布,然后據(jù)此調用不同的ANC模式,自動切換,達到降噪深度與舒適性的平衡?！睏铤Q飛解釋。

聲加科技攜音頻解決方案亮相本次展會

聲加科技的sANC推薦區(qū)分場景有三種:深度降噪模式降噪量峰值位于100~200 Hz,適用于存在大音量、低頻噪聲的環(huán)境,如地鐵內、繁忙的交通主干線等;均衡降噪模式降噪量峰值降低,但較均勻分布在1 kHz以下,帶寬延展到1.5~2 kHz,適用于噪聲較強、且在各頻帶能量分布較均勻的噪聲場景,如候車廳、換乘站內、普通戶外場景等;輕度降噪模式降噪量峰值限制在20dB以內,高頻最好無抬升,適用于室內安靜場景的降噪,如辦公室、居家環(huán)境等。

透傳功能是將聊天時的人聲或外接警報聲透傳進來,以便于交流、提升安全性。目前主流透傳處理是在ANC通路或低延時音頻通路完成,二者各有利弊,ANC通路延時達到微秒級,透傳效果好,但是難以添加輔助功能。低延時音頻通路延時為毫秒級,會引起梳狀濾波效應,優(yōu)勢是易于添加輔助功能。聲加科技在研發(fā)透傳的實現(xiàn)過程時發(fā)現(xiàn)有很多難點,包括人聲自然、延時、聲源定位、嘯叫、耳閉效應、選擇性透傳、風噪,聲加科技針對難點一一給出解決方案,促使透傳性能達到最優(yōu)。

目前,聲加科技的智慧降噪研發(fā)成果正在針對客戶產(chǎn)品進行工程化調優(yōu),不久后將推向市場。

多種傳感器、場景個性化、內容創(chuàng)作新接口,智能聽覺發(fā)展趨勢多樣

面對日新月異的智能聽覺市場,未來的行業(yè)發(fā)展趨勢也成為業(yè)內人士的關注焦點,對此,楊鶴飛博士分享了一些想法:“我認為智能音頻算法未來一大趨勢是結合多種傳感器,以及半入耳式耳機ANC,針對此方面,聲加科技也正在進行研發(fā)。此外,根據(jù)不同聲音場景、聲事件進行不同透傳、降噪處理,根據(jù)不同佩戴者或者同一佩戴者的不同佩戴進行個性化處理,都可能是行業(yè)將要聚焦的領域。另外,在內容創(chuàng)作熱度越來越高的背景下,耳機成為內容創(chuàng)作的接口,這也為音頻行業(yè)的發(fā)展帶來了一些新想象?！?/p>

fqj