，其搭載的 ANC 自動(dòng)降噪功用，將降噪耳機(jī)的概念遍及到了一般顧客中，再次引爆了商場(chǎng)。隨后發(fā)布的中高端 TWS 耳機(jī)、頭戴藍(lán)牙耳機(jī)、頸掛藍(lán)牙耳機(jī)均紛繁搭載這一功用。

　　伴跟著 ANC 自動(dòng)降噪功用一同被帶入到人們視界的還有環(huán)境音增強(qiáng)形式——聲透?jìng)?，盡管在不同品牌的姓名都有所不同，但首要作用都是進(jìn)入環(huán)境音增強(qiáng)形式后，能夠在不摘取耳機(jī)的情況下，明晰的得悉周圍環(huán)境聲響。而且跟著技能的不斷前進(jìn)，現(xiàn)在還有許多產(chǎn)品支撐人聲增強(qiáng)形式，能夠完成只增強(qiáng)周圍環(huán)境人聲，按捺其他環(huán)境噪音的功用。

　　據(jù)我愛音頻網(wǎng)了解到，現(xiàn)在除蘋果AirPods Pro外，華為三星小米OPPO等手機(jī)廠商，索尼BOSE漫步者1MORE小鳥聲闊等音頻廠商均已推出了降噪耳機(jī)產(chǎn)品，并支撐環(huán)境音增強(qiáng)形式。部分產(chǎn)品還推出了多場(chǎng)景降噪功用，能夠經(jīng)過自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)理多種降噪形式，提高不同場(chǎng)景下的運(yùn)用體會(huì)。

　　跟著降噪耳機(jī)的快速遍及，廠商宣揚(yáng)等原因，顧客關(guān)于自動(dòng)降噪功用的原理都有了大致的了解，而關(guān)于環(huán)境音增強(qiáng)形式原理卻簡(jiǎn)直一竅不通，本文便將聚集于聲透?jìng)鞴τ?，協(xié)助顧客了解這一功用的根本原理。

　　聲透?jìng)鳎═ransparency/Hear-through），在 Sony 系 ANC 耳機(jī)上被稱為環(huán)境聲形式，在 Apple 系 ANC 耳機(jī)上被稱為通透形式。在現(xiàn)實(shí)生活中，無須摘下耳機(jī)，切換 ANC 形式至通透形式，即可傾聽對(duì)方說話（盡管這樣不太禮貌）；或在通勤時(shí)，也可留意包含汽笛聲、行車聲在內(nèi)的重要環(huán)境聲，保證人身安全。

　　跟著 Apple AirPods Pro 引爆 TWS 耳機(jī)商場(chǎng)，聲透?jìng)鞴τ靡云浔憷浴⑦\(yùn)用場(chǎng)景廣泛性，逐步遭到顧客認(rèn)可，致使其他廠商在研制 ANC 耳機(jī)時(shí)，也不得不參加此項(xiàng)功用。但相較于 Apple 系的 ANC 耳機(jī)，其他廠商的通透形式在片面聽感上總是不太實(shí)在。盡管業(yè)界的自動(dòng)降噪規(guī)劃已日趨老練，但聲透?jìng)饕?guī)劃仍有前進(jìn)的空間，是很多廠商鄙人一階段別有用心追逐 Apple 的技能要點(diǎn)。

　　聲透?jìng)鳎圆荚O(shè)于耳機(jī)外的傳聲器（可復(fù)用前饋降噪所用傳聲器）拾取環(huán)境聲，濾波后由耳機(jī)揚(yáng)聲器播映，此部分稱為電子重放聲，與耳機(jī)殼體被迫防護(hù)未阻隔的環(huán)境聲（無妨簡(jiǎn)稱為被迫傳聲）疊加，終究在人耳鼓膜處構(gòu)成偽環(huán)境聲。

　　有源噪聲控制所用濾波器稱為控制器，均衡所用濾波器稱為均衡器，因而，透?jìng)魉脼V波器無妨稱之為透?jìng)髌鳌?/P>

　　聲透?jìng)鞯囊?guī)劃要點(diǎn)在于求解具有優(yōu)異透?jìng)鞴δ艿耐競(jìng)髌鲄?shù)，衡量目標(biāo)是偽環(huán)境聲和真環(huán)境聲在某種原則下差錯(cuò)最小。因?yàn)槿硕鷮?duì)相位不靈敏，且因?yàn)榕鍘Р町悾ú煌鍘д叨?、耳廓存在不同，同一佩帶者屢次佩帶也或許不同），上式中等式右邊的若干傳函也不免呈現(xiàn)出差異，在高頻尤甚，因而擬合一般僅考慮 2kHz 以下的呼應(yīng)。

　　值得一提的是，中高頻的電子重放聲比較于低頻的被迫傳聲信號(hào)存在相關(guān)性，且有推遲。而當(dāng)兩信號(hào)類似，且有固定推遲，且聲壓級(jí)相差不大時(shí)，會(huì)構(gòu)成梳狀濾波效應(yīng)如圖 2，帶來可聽的音色差異。

　　因而透?jìng)魍緩娇偼七t（由抗混疊、重構(gòu)濾波、AD/DA 阻塞、電子透?jìng)髌饕M(jìn)）有必要被控制在必定量級(jí)以下，不然將在聽感上帶來可聽的音色差異。且因?yàn)榕鍘д吲袆e方向性，須運(yùn)用到低頻聲的雙耳能量差（ILD）和時(shí)延差（ITD）。因而若時(shí)延沒處理好，以及雙耳聲重放增益不一致，也會(huì)損壞原有的空間頭緒，影響佩帶者的空間感知才能。

　　本文選取了 Apple 的 AirPods Pro，AirPods Max 以及 Sony 的 WH1000XM3 三只耳機(jī)來研討通透形式，試驗(yàn)在一般房間進(jìn)行。噪聲揚(yáng)聲器播映粉噪，與人工頭相隔 1m 左右。曲線為三次丈量均值，并運(yùn)用 Matlab 的 smoothSpectrum 函數(shù)進(jìn)行了兩個(gè)倍頻程的曲線滑潤(rùn)。

　　上圖中：黑色實(shí)線為噪聲源揚(yáng)聲器播映粉噪時(shí)，人工頭鼓膜處的傳聲器拾取信號(hào)的功率譜；黑色點(diǎn)劃線展現(xiàn)了 Apple AirPods Pro，Apple AirPods Max 和 Sony WH1000XM3 通透形式下，人工頭鼓膜處的傳聲器拾取信號(hào)的功率譜。

　　上圖右子圖中，紅線、藍(lán)線點(diǎn)劃線、綠色虛線別離為 Apple AirPods Pro，Apple AirPods Max 和 Sony WH1000XM3 通透形式拂曉的偽環(huán)境聲，比較于真環(huán)境聲的傳輸差錯(cuò)。由圖可見，在 2kHz 以下，蘋果的自動(dòng)耳塞和自動(dòng)耳罩傳輸差錯(cuò)根本小于 3dB，功能非常優(yōu)異，但索尼存在較大差錯(cuò)，實(shí)踐佩帶感也不太實(shí)在。

　　當(dāng)你一起具有了 AirPods Pro 和 AirPods Max 之后，你能夠用它干各種古怪而風(fēng)趣的工作，比方一起佩帶構(gòu)成所謂的 AirPods Pro Max，原先耳塞或耳罩的單重透?jìng)饕簿妥兂闪藘蓪油競(jìng)鳌?/P>

　　上圖中上部?jī)勺訄D中：黑色實(shí)線為噪聲源揚(yáng)聲器播映粉噪時(shí)，人工頭鼓膜處的傳聲器拾取信號(hào)的功率譜；黑色點(diǎn)劃線展現(xiàn)了耳塞為 Apple AirPods Pro，耳罩別離為 Apple AirPods Max 和 Sony WH1000XM3 時(shí)，耳罩和耳塞都敞開通透形式下，人工頭鼓膜處的傳聲器拾取信號(hào)的功率譜。

　　上圖中下部?jī)勺訄D中：紅線為 Apple AirPods Pro 通透形式傳輸差錯(cuò)；藍(lán)線為 Apple AirPods Max 或 Sony WH1000XM3 通透形式的傳輸差錯(cuò)；綠線為兩層透?jìng)鲿r(shí)的傳輸差錯(cuò)（封號(hào)代表一起佩帶）；綠色虛線為單重透?jìng)鞯膫鬏敳铄e(cuò)的疊加（加號(hào)代表疊加，虛線代表并非實(shí)在測(cè)得）。

　　由圖可見，在 3kHz 以下的頻段，兩層透?jìng)鞯膫鬏敳铄e(cuò)根本是單重透?jìng)鱾鬏敳铄e(cuò)的疊加。但在其上的高頻，呈現(xiàn)出較大差異。剖析原因如下：

　　耳罩透?jìng)髌鞅緛硪?guī)劃的傳輸結(jié)尾在鼓膜，兩層透?jìng)鲿r(shí)其實(shí)只傳到了耳塞的前饋傳聲器處，便由耳塞接過透?jìng)鞯?接力棒 ，持續(xù)向耳道內(nèi)傳輸。對(duì)耳罩而言，耳罩的揚(yáng)聲器至耳道口和至鼓膜的傳函，在 3kHz 以下應(yīng)無較大別離，在 3kHz 以上則因?yàn)楦哳l聲在耳道傳遞過程中產(chǎn)生較大改變，終究呈現(xiàn)出較大不同，致使兩層透?jìng)鞑辉偈菃沃赝競(jìng)鱾鬏敳铄e(cuò)的疊加。

　　AirPods Max 左耳罩有三處開孔，共有四枚傳聲器，左前開孔較大，有兩枚傳聲器。右耳罩有三處開孔，共有三枚傳聲器。佩帶并調(diào)至通透形式，手指劃過各個(gè)孔位，可聽到摩擦音。這說明至少有六枚傳聲器被用于透?jìng)餍问?。若估測(cè)左右用于透?jìng)餍问降膫髀暺鲾?shù)量相同，則單側(cè)有三枚傳聲器被用于透?jìng)餍问健?/P>

　　學(xué)術(shù)上理論推導(dǎo)最優(yōu)透?jìng)鞴?，是針?duì)單麥透?jìng)鞯?，那多麥最?yōu)透?jìng)魇鞘裁茨?？我的猜測(cè)是，在指向性較強(qiáng)的聲場(chǎng)景下，多麥?zhǔn)欠衲軌蜃?DOA 估量，然后挑選該方向人丁下，預(yù)先規(guī)劃好的最優(yōu)透?jìng)髌鳎郧笤摲较虻穆曧懽蠲魑赝溉脒M(jìn)來？但此計(jì)劃在研制之初就別有用心探明：

　　（1）從客觀譜差錯(cuò)、片面聽感兩方面下手，評(píng)價(jià)多方向人丁透?jìng)鳎容^于單人丁透?jìng)鳎欠窬哂泄δ芴岣?。如無提高或不足以感知，則預(yù)研含義不大。若有顯著提高，隨空間網(wǎng)格選點(diǎn)數(shù)上升，感知功能存在鴻溝。鴻溝之外再添加網(wǎng)格選點(diǎn)數(shù)量，則存在邊際效應(yīng)遞減現(xiàn)象。因而，要在網(wǎng)格選點(diǎn)數(shù)和功能感知之間做權(quán)衡。

　?。?）如何做依賴于設(shè)備（device-specific）的多麥 DOA 估量，其估量精度、呼應(yīng)時(shí)刻、追尋速度、魯棒性，是否滿意實(shí)踐落地運(yùn)用時(shí)的各項(xiàng)目標(biāo)要求。

　?。?）空間網(wǎng)格點(diǎn)選取方位及數(shù)量（人類對(duì)水平正前方定位精度最高，對(duì)兩邊定位精度較低，因而適宜空間網(wǎng)格選點(diǎn)或許并不是均勻分布的）。

　　此外，我曾佩帶著 Apple AirPods Max 并調(diào)至通透形式騎車，根本聽不到風(fēng)噪聲，體現(xiàn)比 Sony WH1000XM3 要好。估測(cè)多麥計(jì)劃關(guān)于消除風(fēng)噪也有增益。

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