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2019-07-25

还纠结入耳式还是半入耳式吗?楼氏详解微型声学电控阀门 | WARE 2019

相信不少人也会有我这样的飞行体验:在轰鸣的机舱里,佩戴者降噪耳塞,听歌或看视频。这时,空姐走过来,问你要喝咖啡还是茶或者其他饮料。你看着她,因为没有听到她说什么,所以摘下一只耳塞,请她重复一遍。

这样摘掉或戴上耳塞的动作,就像一个人工阀门,打开或挡住周围的声音。如果有一个设备可以帮助耳机完成这个动作,甚至可以识别环境音和人声,就更好了。

现在我可以说,这样的「畅想」很快就可以实现了。

新产品,了解一下!

没错,就是在耳塞这样小的腔体里,安装一个声学阀门。

在上周召开的 WARE 2019 第 II 季峰会上,楼氏电子席金苗为我们介绍了楼氏这一新产品。

楼氏电子医疗及可穿戴听力事业部中国区市场开发经理 席金苗

基于楼氏多年在微机械技术研发领域的积累,楼氏推出全球首个用于耳机的微型声学电控阀门。

阀门的工作原理正如开篇介绍的,就是通过打开与关闭,一开一合,让耳机做到入耳式与半入耳式之间的切换,既能保证音乐的播放效果,同时还可以像半入耳式耳机那样接收环境音。

虽然听起来简单,但是在这么小的空间实现微型化的设计,还是存在很大的挑战。如何保证开关的可靠性,延长使用寿命,降低开关噪音,这些都是技术难点,这也是到目前为止,市面上还没有相关产品的原因。

楼氏电子席金苗介绍了楼氏微型声学电控阀门具有功耗小、没有延迟和失真等特点。相比传统的麦克风电信号,微型声学电控阀门的优势表现在:

让入耳式耳机具备环境感知的能力,能够将耳机的外部腔体与内部腔体联系起来。目前市面上大多数产品是通过麦克风的电信号来接受外界声音,会额外增加功耗,而楼氏的微型声学电控阀门则不会。

由于微型声学电控阀门是一项物理通道,所接受到的环境音没有经过二次放大处理,相比较麦克风的电信号来说,听起来会更加自然,没有延迟和失真等现象。

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深圳湾:楼氏新品微型声学电控阀门,这一方案的成熟度怎样?什么时候能够到量产的阶段?

席金苗:基于微型阀门还在研发当中,将会在某些客户的新品中应用和发布,目前楼氏还不方便透露。

动铁单元的优势

一直以来,动铁都是听力辅助设备的不二之选。楼氏电子作为动铁单元的发明者,近年来一直在推动着动铁单元在消费类耳机领域的应用,包括魅族、AKG、Bragi、飞傲、一加等。

一加云耳

动铁单元在 TWS+ANC 耳机应用中有很多优势:动铁方案首先具备体积小的优势。相比动圈方案,动铁单元可以直接放入出音管内,帮助 TWS 的腔体容纳更多的元件。

其次,动铁单元还具备高灵敏度、功耗低的优势。对比小型动圈单元,在相同电流输出情况下,动铁单元能够提供更响亮的声音,耗电仅为动圈的 20~30%,这对提升无线耳塞续航,具有积极意义。

同时,动铁耳机有很强的解析力,将多个动铁单元集成在耳机里,音乐层次感就更强。

总结来看,动铁扬声器的小尺寸优势,可以让便携的耳机更加小型化、功能更强大、同时功耗更低。

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深圳湾:一直以来,动铁都是音色音质的代名词,是很多发烧级听音设备的不二之选。楼氏在 2019 年初与飞傲合作推出的 FA1 全频单动铁耳机,就是一个代表之作。而这两年走红的 TWS 耳机,限于技术不成熟等多方面原因,体验上却很难与优秀的音质挂钩看齐。楼氏选择将动铁方案应用在 TWS 耳机领域,是否会影响到其解析力优势的正常发挥?

席金苗:早期在蓝牙耳机刚出现的时候,消费者的关注重点并没有放在音质上。但它毕竟是耳机,佩戴蓝牙耳机、特别是立体声蓝牙耳机时,很多时候也是在听音乐。
近年来我们可以看到,如高通音频平台陆续推出的 aptX 和更高一级的版本 aptX Adaptive,都在强调传输码率,通过提供高清音频,建立音质的输出口。这其中,喇叭是音质输出一个重要的环节,在音质的高速公路上,如果中间路都很宽,到了路口却变窄了,就没有意义了。
动铁带来的解析力和输出效率,可以让高清音频在高速公路上「跑」起来。而当耳机腔体里可以集成 2 颗甚至 4 颗动铁喇叭的时候,就能实现更好层次感、更高解析力的音乐,让产品看起来更高端,同时在音乐表现力和层次上也会更好。
如果你问我 TWS 未来耳机的趋势,那么 TWS 耳机也会对音质有越来越高的要求。
飞傲 FA1 全频单动铁耳机

动铁单元在 TWS+ANC 产品中的应用场景

有这样几个典型的应用场景,楼氏的微型声学电控阀门是这样来表现的:

户外运动的时候,我们的环境感知能力比较弱,同时堵塞很明显,听到一些声音很不舒服。通过微型声学阀门,可以把耳朵内腔打开,同时可以听到外面的声音。

安静通话的时候,当两个耳朵都戴上耳塞通话时,会有不适感,因为声音被阻断了。我们的大部分声音是从嘴巴腔体传到耳腔,当我们耳朵被堵住,听到的声音就是很模糊、很闷的声音。这样一来,很多人在通话的时候,会把耳机摘掉一半。

通过楼氏的声学阀门,就可以解决这个问题。打开阀门,就可以听到外面的声音,与没有佩戴耳机是同样的效果,同时还可以实现很好的通话功能。

在航空飞行中,有了这个阀门,就可以将头戴降噪和有线降噪耳机,变成真正的入耳降噪耳机,以实现环境噪音的隔离的同时,兼顾 TWS 耳机佩戴体验。

在聆听音乐的时候,阀门关闭以后,前腔密闭,整体提升音乐的低频,可以让你听到很好的音质。

值得一提的是,楼氏还有一整套的智能语音解决方案,当我们将控制端交给蓝牙 SoC,就可以通过在 SoC 上跑算法,对阀门进行控制。或者,直接通过语音交互,控制阀门开关。这其中的想象空间是非常大的。

智能麦克风和一整套智能语音解决方案

在下一代耳机 TWS 真无线蓝牙耳机的应用方向上,楼氏打造的包括硅麦克风、智能麦克风、DSP、算法以及动铁单元等在内的一整套解决方案。

随着消费者对 TWS 的认可度越来越高,耳机已经不是从前的耳机了。如今的耳机,集成了非常多的功能,如环境降噪、语音识别、语音拾取、听力保护、安全认证、语音对话...

当耳机不再是耳机,麦克风也不再是麦克风了。它更多的充当了声学传感器的角色,这时候一个麦克风是不够的,因为参数匹配不一样,功能也就不一样。针对不同的应用场景,要有相匹配的麦克风。楼氏提供普适性的麦克风、以及针对细分化场景的专用麦克风。

近年来,楼氏在智能语音领域的技术革新不断,陆续推出了全球首款嵌入开放式数字信号处理器的智能麦克风 IA-610,针对近距离和远场语音应用的性能和功耗优化的音频处理器 IA8508,专为高性能移动、耳戴设备和物联网设备优化的音频边缘处理器 IA8201、以及与亚马逊合作推出的 Hand-Free 蓝牙语音开发套件智能麦克风耳机开发套件。

楼氏希望能够帮助智能设备厂商,真正实现「Always On」这一愿景。

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深圳湾:智能语音下一站,会在哪里?

席金苗:现在各大互联网公司都在全力推动智能语音,无数设备公司跟进,科幻片中的情景已经初现雏形了。然而,这也只是语音智能的初级阶段。不久的将来,智能语音助手将和我们如影随形,语音助手将来就如同手机之于现在的我们一样,是比不拥有不可或缺的。

楼氏的传奇故事

楼氏这家公司的传奇故事可以追溯到二战时期。

二战后,很多老兵因为炮弹轰炸失聪,而当年助听器的喇叭都非常大,佩戴不方便、重量很重。

楼氏创始人 Hugo Knowles 则发明了体积小、高灵敏度的动铁单元,并应用到小型化的助听器里,受到了二战老兵的喜爱。之后,动铁单元也就成为听力辅助设备的最佳选择。

另一个里程碑的事件发生在 1969 年阿波罗登月时,宇航员从月球向地球发出的第一条声音信号,是通过楼氏的声学元器件实现的。

最近的一条关于楼氏与太空的消息,来自于美国宇航局 NASA,在 2020 年的火星 ROVER,将会搭载楼氏的麦克风,用于捕捉火星生命的踪迹。

在过去 70 年里,楼氏一直是音频变革的先驱者,致力于研发应用于助听器和其他电子设备的微型声学元器件。近年来,楼氏一直在推动动铁、硅麦等产品在消费硬件领域的应用。

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