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華為AI音箱音質為什麼這麼好?聲學演算法是其中奧妙

體驗過華為AI音箱的朋友一定會了解其優秀的音質,而這些有一半得以於華為的Histen聲學演算法,Histen這個詞我們並不陌生,目前很多華為或榮耀手機中帶有的Histen音效,而Histen音效僅是Histen聲學演算法的一種體現,相比手機產品,華為AI音箱身上Histen聲學演算法應用體現的則更多些,例如,虛擬低音技術、相位補償技術、頻率補償技術、動態響度控制技術和智能音量調節,接下來就一看究竟這幾種聲學演算法的原理。

一、虛擬低音技術

措施:利用心理聲學模型,通過低頻信號對應的高次諧波增強。

效果:音箱在回放低音時,給用戶帶來更加有力、渾厚的聽感。

眾所周知,聲音就是振動。當聲音改變了鼓膜上空氣的壓力時,我們就感覺到了聲音,而無形的聲音最直觀地就是用有形的波形來表示。華為AI音箱通過虛擬低音技術將聲音中的高次諧波增強,使得輸出的聲音接近基波,也就是接近原聲,虛擬低音技術所利用的心理聲學模型其實是是研究聲音和它引起的聽覺之間關係的一門邊緣學科,簡單的舉例解釋,開車按喇叭的時候說話,可能聽不到說話的聲音,通過去掉說話的聲音,就會減少信息量,減小文件的大小,重要的是處理後的喇叭聲音聽起來沒有區別。

二、相位補償技術

措施:使用揚聲器相位失真補償演算法,消減由於相位失真導致的音頻失真。

效果:高頻細節更豐富,低頻更有力,聲音還原更真實自然。

聲波波形中的相位無論在模擬,還是傳輸過程中,都會或多或少,因為不可預知的因素導致某一點或某一段相位的失真,華為AI音箱利用其獨有的揚聲器相位失真補償演算法,彌補失真部分,讓整個波形更趨於完整、波形更流暢,也就是說更接近原聲。相位補償的技術原理是基於不變性原理,通過控制觸發脈衝的相位來彌補聲波波形的相位,可能專業性比較強,這裡不進行深度解釋,簡單理解,華為AI音箱的相位補償技術可讓音頻更真實。

三、頻率補償技術

措施:校正頻率響應並均衡聲音質量。

效果:聲音更自然。

聲波在模擬和傳輸時同樣會出現衰減,也就是偏離原聲的基波,華為AI音箱的頻率補償技術就是根據不同的衰減波形,對不同頻率成分給出不同的放大倍數,以及展寬通頻帶的過程。其目的是減小時鐘和相位差,使音頻輸入和輸出頻率同步,以防頻率變化的衰減或丟失等情況,讓實際輸出音質更接近原聲。

四、動態響度控制技術

措施:提高響度,增強低音感知,減小失真。

效果:聲音更清晰,自然。

響度又稱音量,人對聲音大小的一個主觀感覺量,主要指的是人耳感受到的聲音強弱。響度的大小決定於聲音接收處的波幅,對同一聲源來說,波幅傳播的越遠,響度隨著傳播距離的變長而越小,當傳播距離一定時,聲源振幅愈大,響度愈大,所以,響度的變化不僅涉及到傳播距離,還涉及到聲源的振幅,動態影響的參數並不唯一,控制響度的難度也不小,華為AI音箱的動態響度控制技術對涉及到影響響度的所有因素進行控制,其目的也是減小失真,使聲音更清晰,自然。

五、智能音量調節

措施:根據喚醒詞和雜訊自動調整播放音量和回答音量。

效果:根據雜訊自動調節播放音量,音量大小隨人的喚醒音量而變化。

華為AI音箱的這個智能音量調節不難理解,就是當你用喚醒詞喚醒音箱時,音箱的應答匹配喚醒詞的音量,簡單地說,你說話聲大,音箱回應的聲音也大,反之亦然,包括周圍環境噪音的影響都考慮在內,華為AI音箱都會檢測並回答用戶可以聽清的音量。


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