HIFIDig 篇四十五:主动降噪耳机的未来在哪?从索尼WH-1000XM4说起

2020-09-26 18:04:12 4点赞 4收藏 4评论

在2018年8月索尼发布WH-1000XM3的时候或许自己也没有料到它会取得如此巨大的成功,成为历史上最畅销的主动降噪耳机,并霸占这一地位长达两年之久。在这两年间,芯片技术继续飞速发展,主动降噪技术进入大规模普及阶段,以至于从19年开始各个价位上都涌现出极具竞争力的降噪耳机产品。因此,当M3面临升级的时候,它遇到了来自内部和外部多方面的挑战。

面对着完成度极高的现有产品和在更低价位虎视眈眈的竞争对手,索尼在两年后终于推出了WH-1000X系列的第四代产品,并且试图通过人工智能芯片与多种传感器的整合探索出了一条主动降噪耳机的全新发展道路。

主动降噪耳机的未来在哪?从索尼WH-1000XM4说起

低调的外观,更好的佩戴

或许是因为第三代的设计太过成功,索尼WH-1000XM4几乎完整的保留了上一代的设计语言和配色,以至于不仔细观察几乎很难将两代耳机区分开。在发布会播放的访谈中,设计师坦言新一代耳机在设计中更加注重轻便和舒适性的追求。虽然M3与M4在重量上几乎一致,但在长时间的使用中确实能够明显感觉M4的舒适性更胜一筹。

为了实现更好的舒适性,M4其实做出了不少改变。首先是结构方面的变化,例如头梁内侧弧度增加,让尖头顶的用户(例如笔者)不会感到过大的压力;耳罩的形状也根据大数据进一步优化,让压力分布更加均匀,尤其是减轻了耳根部分的压力,耳罩的缝制方法也得到改进,将针脚位置挪到耳罩深处,减轻了接缝造成的不适感。材料方面,为了抵消内部传感器增加带来的额外重量,M4使用了重量更轻的塑料外壳,使耳机总重比M3还稍轻一点。同时,一体化哑光设计,也让M4在产品质感上更上一层楼。

主动降噪耳机的未来在哪?从索尼WH-1000XM4说起

主动降噪耳机的未来在哪?从索尼WH-1000XM4说起

经过四年时间和四代产品的不断改进打磨,WH-1000XM4在佩戴舒适性与被动隔音性这两个相互矛盾的追求上做出了完美的平衡,让我可以在三四个小时不间断的使用后也不会有明显不适。当然皮质耳罩如果在夏天使用还是会造成一定闷热感,人工蛋白皮材质的寿命也无法和真皮媲美,不过这些只是吹毛求疵罢了。

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更聪明的降噪

使用过WH-1000XM3的朋友应该都清楚它的降噪效果已经做到了业界顶尖水平,在新一代产品中,索尼工程师将注意力放在了降噪功能与日常使用场景的融合方面,把WH-1000XM4打造成了一副更聪明的降噪耳机。

其实在上一代产品中,我们已经看到了场景智能降噪功能的加入,其本质上是通过Headphones Connect APP调用手机传感器来分析用户当前活动状态是通勤、行走还是停留,从而选择何时应该开启降噪或是混入环境声。而当遇到降噪开启时突然需要和别人说话的场景时,M3提供了一个叫做“快速提醒”的功能,在说话时用手盖住右耳罩上的触摸板就可以关闭降噪并降低音乐音量。新一代M4在这些的基础上又加入了“智能免摘对话”“佩戴感应”两个全新功能。

主动降噪耳机的未来在哪?从索尼WH-1000XM4说起

智能免摘对话可以看成是快速提醒的进阶版,无需用户做出任何额外操作,耳机内置的处理器可以通过麦克风识别使用者的说话声音,一旦用户开始讲话,耳机就会自动暂停音乐播放并打开环境声模式,当固定时间内检测不到用户说话,耳机会自动恢复降噪模式和音乐播放。

由此可见智能免摘对话功能主要适用于一两句话可以说完的轻度对话场景,而当对话延长到你需要摘下耳机的时候就需要用到佩戴感应了, WH-1000XM4内置的距离感应器在发现你摘下耳机后会自动暂停音乐,并在你戴回耳机后继续播放。而如果耳机检测到你长时间没有使用就会自动关机以节省电量。

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如果回归到降噪性能本身呢?WH-1000XM4依然采用了前后双馈降噪麦克风+QN1 HD降噪处理器这组黄金搭配,不过区别在于新一代QN1处理器采用了全新的降噪算法,在与全新的蓝牙音频SoC配合时能够以700次每秒的速度对噪声进行分析处理,从而达到更加精确的降噪效果,并且可以覆盖更广泛的频段,正因为如此M4在M3基础上进一步提升了中高频部分的降噪效果,可以更好的过滤人声及其他日常噪音。

当然如果不去仔细对比,日常使用中其实已经很难具体感知这样的的进步了,因此在我看来M3与M4两代耳机最强大的地方还是摆脱了传统降噪功能带来的压迫感,并且把降噪对象从单纯的低频机械噪声扩展到生活中更常见的中高频噪声,并且减轻气压变化带来的困扰,让主动降噪功能使用起来更加舒适,以至于习惯后可以忘记降噪功能的存在。

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向无线Hi-Res进军

如果几年前你问我如何挑选一款音质不错的主动降噪耳机,我会笑着告诉你音质与主动降噪是两个没法相互兼容的概念,然而技术技术进步的速度还是突破了我的想象,最近两年里发布的一批顶级主动降噪耳机在音质方面已经做到了与同级别封闭式有线耳机不相上下的水平。

在WH-1000XM4上,索尼依旧使用了与前代产品相同的40mm动圈单元,但通过改进数字音频电路的方式实现了音质的进化。这其中最值得说的就是全新开发的进阶版数字声音增强引擎(DSEE Extreme)

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众所周知,DSEE HX是索尼在数字音乐算法方面的一项核心黑科技,它可以将有损压缩(例如MP3/AAC)过程中丢失的高频信息通过算法进行近似补偿,让低码率有损音乐听起来更接近高码率无损音乐。而新一代的DSEE Extreme就是利用最新的机器学习与神经网络技术分析海量Hi-Res音乐文件,让AI可以更精确的判别出不同配器、不同曲风的音乐文件所特有的声音元素,从而帮助DSEE算法更好的重构压缩损失掉的高频细节,实现更加真实的回放效果。

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当然,虽然DSEE Extreme有着化腐朽为神奇的作用,但是能用更大的带宽来传输接近原始码率的音乐依然是任何情况下的优先考虑,这时候Android系统的优势就显现出来了,目前市场上主流安卓手机几乎都可以使用索尼主导开发的LDAC蓝牙格式,也就是能够以最高990kbps码率传输接近24Bit/96kHz级别的母带音乐。而iOS系统使用的AAC格式虽然带宽稍逊,但凭借DSEE Extreme的力量在音质上依旧可以获得质的提升。

正是因为有了LDAC和DSEE Extreme的帮助,才让WH-1000XM4拿到了Hi-Res Wireless无线小金标的认证

声音风格上,WH-1000XM4保留了索尼耳机上常见的细腻温润的声音走向,不过在DSEE Extreme技术的帮助下可以感觉到声音的饱满度与细节表现力都有所提高,同时数码味得到了更好的抑制。不过和高级HiFi播放器驱动的全尺寸大耳机相比,在声音的动态和低频的扎实度方面依旧稍有欠缺。

另外值得一提的是,从去年开始索尼推出了名为360 Reality Audio的沉浸声音乐服务,在Headphones Connect App的配合下索尼全系列蓝牙耳机都能使用。方法是通过APP拍摄用户双耳的照片,在云端分析耳廓与头部形状后生成属于用户个人的HRTF函数并下载保存到耳机内,当我们在指定的在线音乐供应商处(例如索尼精选Hi-Res音乐、TIDAL等)聆听经过360 Reality Audio技术处理过的音乐时,就能获得一种与人头录音类似的沉浸式3D音效

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比如在我经常使用的TIDAL中就有专门的360 Reality Audio音乐专区,里面提供了从2020年到上世纪六七十年代各种曲风的数百张音乐专辑,其中包括了不少经典作品。而索尼精选Hi-Res音乐APP内还提供了更多华语音乐内容。

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受到不同制作环境、不同音乐风格的影响,360 Reality Audio的效果很难用一句话描述,但我认为至少有两个主要特点。第一是沉浸式音乐带来了超越耳机本身极限的声场效果,完全没有了常见的头中效应,让你感觉仿佛置身于一个更广阔的声学空间中,可以被来自四面八方的声音包裹。第二就是360 Reality Audio技术给了音乐家更多的创作空间,可以在混音时加入很多创意性的声场效果,极大的提高了音乐的可玩性,不过由于沉浸式音乐这一类型刚刚起步,很多后期技术和经验尚在摸索中,所以需要假以时日才能有更多让人惊喜的作品问世。

最后,作为音质中常常被人忽略的一个环节,利用上文中提到的用户语音识别技术,WH-1000XM4能够更好的将用户语音与环境噪音分离,因此耳机的通话质量也得到了明显改善,尤其在复杂声音环境中(例如地铁车厢内)依然可以保持良好的收音效果。

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忘记续航,半月一充不是梦

一般在介绍真无线耳机的时候,写到这里总免不了要聊聊连接稳定性,延迟等方面,不过对于WH-1000XM4这种全尺寸的头戴式耳机来说,由于天线面积巨大,发射功率也更高,因此连接稳定性什么的通常不会构成问题,甚至在绝大部分场景中都能稳定使用990kbps最大带宽的LDAC连接。延迟方面由于我不打手游所以不太敏感,反正看视频的时候感受不到任何音画不同步现象。

续航方面,M4继承了上一代开启降噪30小时的续航时间,不过考虑到内置的芯片与传感器数量增加,不知道是否加大了电池容量才维持同等续航时间。实际使用中如果以每天通勤使用两小时为例,那么基本可以做到半个月充一次电。我前一阵出差从北京飞广州,往返途中不间断的使用,回到家竟然还有90%电量剩余,让我一度怀疑是不是电量显示出了问题。

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接近完美的使用体验

拿到WH-1000XM4的半个月时间里,我在各个方面都感受到了人工智能技术给这只耳机带来的进化,从场景识别到免摘对话,从DSEE Extreme到360 Reality Audio,这些功能的实现都离不开大数据、云计算、机器学习,神经网络等时髦的科技名词,只不过这一次它们不再是用来忽悠投资人的把戏了。

WH-1000XM4的推出让我突然意识到,未来主动降噪耳机行业的竞争将会达到一个全新的高度,在基本的电声技术外,数字信号处理部分的进步将越来越多的依赖大数据与人工智能技术的应用,而场景判断、虚拟声场等增值功能则对于厂商的软硬件(此处软件包括音乐资源和APP开发两方面)资源整合能力提出了更高的要求。如果从这个角度看,那么索尼WH-1000X系列能够取得今天的成就,就一点也不出人意料了。

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