聲加科技CEO邱鋒海闡述TWS耳機(jī)應(yīng)用場景的聲信號處理目標(biāo)及挑戰(zhàn)

近日,由深圳市音響行業(yè)協(xié)會、聲學(xué)樓論壇主辦的“中國音頻技術(shù)大會(深圳)暨聲學(xué)樓十五周年年會”在深圳市金百合大酒店隆重舉辦。本屆大會設(shè)置名師講壇、專題報告、產(chǎn)品展覽、頒獎典禮等多個環(huán)節(jié),來自國內(nèi)音頻產(chǎn)業(yè)鏈的諸多智能音響品牌、TWS耳機(jī)品牌、音響配件廠家、TWS耳機(jī)配件廠家,以及來自世界各地的音響研發(fā)機(jī)構(gòu)、專家學(xué)者、行業(yè)大咖等嘉賓悉數(shù)出席,產(chǎn)、學(xué)、研、用共話行業(yè)盛宴。

聲加科技CEO邱鋒海闡述TWS耳機(jī)應(yīng)用場景的聲信號處理目標(biāo)及挑戰(zhàn)

中國音頻技術(shù)大會(深圳)暨聲學(xué)樓十五周年年會開幕式

其中,來自智能聽覺領(lǐng)域的開拓者和創(chuàng)新者——聲加科技CEO邱鋒海作為特邀嘉賓,以《TWS耳機(jī)應(yīng)用場景的聲信號處理目標(biāo)及挑戰(zhàn)》為題,分享了以其為代表的聲加團(tuán)隊(duì),在過去幾年里關(guān)于TWS耳機(jī)的所做的一些研究和探索。在通過聲加一系列階段性成果的產(chǎn)品案例,不斷解決也不斷更深入的思考了TWS耳機(jī),在包括語音增強(qiáng)之通話降噪,ANC之環(huán)境、佩戴自適應(yīng)、語音增強(qiáng)之透傳及輔聽、個人語音入口之語音喚醒與識別上的目標(biāo)和挑戰(zhàn)。并期待和展望TWS耳機(jī)未來可以朝著智能化、個人化的方向繼續(xù)發(fā)展,讓每一個用戶獲得最佳的體驗(yàn)。

聲加科技CEO邱鋒海闡述TWS耳機(jī)應(yīng)用場景的聲信號處理目標(biāo)及挑戰(zhàn)

聲加科技CEO邱鋒海現(xiàn)場分享

根據(jù)《2020年音頻產(chǎn)品使用現(xiàn)狀調(diào)查報告》,無線耳機(jī)的需求從高到低,包括聽音樂、看視頻、語音通話、收聽有聲讀物等。除了聽音樂占以絕對的比例領(lǐng)先外,視頻/音頻會議、電話等通訊需求也在逐步上升,成為用戶的新剛需。因此,毫無疑問,音質(zhì)的精益求精,是音頻類產(chǎn)品永恒的追求。同時,通話降噪的升級處理,以及備受關(guān)注的ANC技術(shù),還有各種分散的使用場景和動態(tài)變化的用戶需求,也都賦予了TWS更多的使命。

語音增強(qiáng)之通話降噪:

邱鋒海表示,作為語音增強(qiáng)重要應(yīng)用的一環(huán),通話降噪的效果測評維度可以概括為可懂度、自然度、舒適度。其解決方案主要是根據(jù)時頻特性和空間特性搭配不同的技術(shù)處理。從2019年開始,業(yè)界產(chǎn)品基本從單麥發(fā)展到了雙麥,使用聲加授權(quán)方案的華為、小米、OPPO、漫步者等多個品牌都相繼發(fā)布多款TWS耳機(jī)產(chǎn)品。再到今年,隨著入耳式ANC耳機(jī)的爆發(fā),更多大廠都應(yīng)用了包含反饋麥克風(fēng)的通話降噪方案: 雙麥陣列+內(nèi)耳麥+AI,前饋+反饋系列:單麥+內(nèi)耳麥+AI的Hybrid ANC案例。

“不過,在目前方案通用后,仍然有部分問題無解。”邱鋒??偨Y(jié),通話降噪功能的進(jìn)階,主要面臨場景和佩戴兩大挑戰(zhàn)。如地鐵的大噪聲場景,AI對低信噪比(<0dB)語音的可懂度下降顯著;騎電動車、運(yùn)動下的大風(fēng)噪場景,氣導(dǎo)麥克風(fēng)飽和,骨導(dǎo)麥克帶寬有限;對于公共場合超大背景廣播的競爭語音場景等,波束成型和AI的效果有限,需要有效使用骨導(dǎo)信息、SpeakerID等。在耳機(jī)佩戴方式上,目前有入耳式、半入耳式及骨傳導(dǎo)等,受器件本身的約束,,也讓用戶在實(shí)際體驗(yàn)中差異較大。

聲加科技CEO邱鋒海闡述TWS耳機(jī)應(yīng)用場景的聲信號處理目標(biāo)及挑戰(zhàn)

中國音頻技術(shù)大會(深圳)暨聲學(xué)樓十五周年年會現(xiàn)場

ANC之環(huán)境、佩戴自適應(yīng):

在ANC之環(huán)境、佩戴自適應(yīng)上,目前是以前饋控制器W(z),反饋控制器K(z)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品控制。拿聲加做過的某案例來說,我們?yōu)榱烁纳骑L(fēng)噪場景下的ANC性能,首先可以通過改善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),減小湍流,還可以結(jié)合聲加的風(fēng)噪檢測模塊,根據(jù)風(fēng)噪的大小增加反饋通道對ANC的貢獻(xiàn),減少前饋通道的貢獻(xiàn)比重。

關(guān)于這兩點(diǎn)所面臨的挑戰(zhàn)和解決方案上,邱鋒海進(jìn)一步闡述到,入耳式耳機(jī)ANC環(huán)境適應(yīng)性,可以通過結(jié)合富信息(來自其他傳感器的信息),更綜合的場景判斷尋求解決。提升通透模式、智能化、降噪量的主觀體驗(yàn)。;半入耳式耳機(jī)ANC佩戴適應(yīng)性,同樣可以依靠積累多種情況下的數(shù)據(jù),優(yōu)化設(shè)計(jì)具有普適性的ANC濾波器,根據(jù)實(shí)際用戶更新化的佩戴條件自動在線更新,以及更進(jìn)一步的加入環(huán)境適應(yīng)性等,來解決低頻響應(yīng)差、傳遞函數(shù)差異大的痛點(diǎn)。

語音增強(qiáng)之透傳及輔聽:

在今年越來越多的入耳式耳機(jī)上,對自然的的透傳效果與輔聽功能也有了特別要求。具體來講,透傳是將環(huán)境中有用聲信號傳送給入耳式耳機(jī)內(nèi)部,改善佩戴者的堵耳體驗(yàn)(Audio AR);輔聽/助聽則是要將透傳信號動態(tài)放大,根據(jù)事先測定好的聽力曲線,補(bǔ)償佩戴者的聽力損失。

作為被關(guān)注不久的特性,它們也面臨著更多的挑戰(zhàn),包含低延時的語音增強(qiáng);嘯叫控制,尤其是在放大增益很大的情況;低延時的多通道動態(tài)范圍控制技術(shù),配合聽力損失檢測;自我語音消弱與控制,如在使用者講話時,是不是能更好地拾取環(huán)境有效信號;以及需要TWS左右互通支持左右耳協(xié)調(diào)的問題。

個人語音入口之語音喚醒與識別:

TWS耳機(jī)作為重要的個人語音入口,肩負(fù)著語音交互重任的喚醒與識別功能,也成為了眾多耳機(jī)廠商的研發(fā)重點(diǎn)。未來的發(fā)展方向也將朝著低功耗、更好的口音適應(yīng)能力(更大模型),或者是對使用者進(jìn)行個性化優(yōu)化的計(jì)算,更好的環(huán)境適應(yīng)能力等方向發(fā)展。聲加科技也在此方向上不斷進(jìn)行探索和努力,且在一些落地案例上得到了客戶和消費(fèi)者的肯定。邱鋒海表示,比如可以在一個通用模型下,對個人進(jìn)行優(yōu)化,讓耳機(jī)對不同的口音進(jìn)行自適應(yīng)。

聲加科技CEO邱鋒海闡述TWS耳機(jī)應(yīng)用場景的聲信號處理目標(biāo)及挑戰(zhàn)

TWS耳機(jī)未來的發(fā)展和展望

另外,邱鋒海也從產(chǎn)品形態(tài)、核心功能、個人化、智能化等方面對TWS耳機(jī)做了更多的展望和期待,并號召所有從業(yè)者一同想象——未來,它可不可以成為用戶的個人ID?比如物理形態(tài)上,是不是能像助聽器一樣,結(jié)合對耳道深度的參數(shù)感知,為每個人實(shí)現(xiàn)定制化;同時結(jié)合智能技術(shù),對個人行為和使用場景進(jìn)行感知,從而更智能化地根據(jù)使用者的行為模式做出反饋。

最后,邱鋒海表示,“我們希望有一天,耳機(jī)就像是身體器官的一部分,平時不會感覺到它的存在,但需要的時候某個功能它就出來了。聲加科技將始終致力于在復(fù)雜場景下,為人與人通信、人與機(jī)器交互提供更清晰、更舒適、更自由的使用體驗(yàn),最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)完全交融的愿景。”

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