近日OPPO在北京舉行媒體溝通會上,釋放出新興移動終端事業部打造的首款真無線耳機OPPO Enco Free,該耳機結構是不少朋友都喜歡的半入耳式設計。
這款產品基於全新的手機系統和藍芽晶片多層優化打造低延遲,並用上了原計劃2020年才能量產藍芽方案,OPPO據說已經通過供應鏈加快推進,以確保2019年搶先用上這款新方案結合自身手機系統的優勢,獲得抗衡蘋果華為等真無線耳機的技術優勢。
筆者從業界了解到這款耳機並不是OPPO近期即興之作,而是蓄勢已久技術變革產品。對很多人喜歡追求真無線耳機的高穩定性屬性,無疑雙發機制不分主副耳機才是首選,而低延遲也同樣帶來最好的遊戲體驗,當然如果支援aac aptx也能獲得更好的編碼聽感,此外ldac編碼沒有真無線耳機可用版本編碼,不少萌新們也無法期待日系陣營了。
主流市場蘋果與安卓兩大技術真無線耳機方案陣營:
蘋果
目前蘋果和安卓兩大系統陣營的真無線方案中,蘋果真無線在市場上做到龐大的粉絲買單,也是有其技術優勢的底氣。
例如airpods系列除了出色的雙發穩定效能不分主副機,更能支援aac編碼做到140ms-160ms低延遲速度。不過蘋果耳機雙發,更多穩定性在蘋果手機iOS才支援,跟安卓手機連線也會出現不穩定狀態,這跟手機系統和藍芽硬體品質不統一優化有關。
安卓
安卓手機陣營中高通TWS+也是門檻高昂的不錯選擇,之所以高昂的門檻是該技術需要通過高價位的驍龍855處理器以上的手機才能支援(或部分測試少數的845優化如小米8但有BUG)。aptx+tws延遲最低做到140ms-180ms,開發難度高和優化週期捉BUG較長,對蘋果或MTK三星方案並不支援,現有高通6系方案也大部分不支援,對入門級千元機來說很難享受到完整的高通技術體驗。
即將釋出的OPPO Enco Free將具備那些業界變革優勢呢?
OPPO Enco Free聲學產品經理張馳與OPPO音訊專家唐強等人回答了產品一些優勢亮點。
首先為了改變原來市場上真無線耳機的延遲難點,並不僅僅在耳機技術方案上做優化。
根本上解決系統從軟體系統底層,再到耳機晶片接收端晶片技術的優化,通過遊戲模式的優化通道和私協議結合解決來達到穩定性和延遲兼顧的遊戲體驗效果。
根據溝通會上張馳公開向媒體介紹發言的原內容部分:
關於系統層面怎麼做的?
在一般的手機系統中,絕大部分APP解出來的聲音訊號在系統中進行傳輸的時候,走的是系統底層中的Normal執行緒,這個執行緒會產生一百毫秒左右的時間,就是聲音的延遲,此外還有少量做特殊音效處理的APP,走的是Deepbuffer執行緒,延時會更加大,差不多是Normal執行緒的兩倍。因此我們OPPO做了系統底層優化,需要把延遲做低的遊戲APP做特殊優化,讓他們專門走Fasttrack這樣的高速執行緒,它只有Normal執行緒的延時的四分之一,這樣延時就優化了接近一百毫秒,這個環節可以獲得最優低延遲效果。
接下來是藍芽編解碼部分。我們的研發團隊做了大量的定製化開發,做了全新的編碼方式,以及傳輸的方式。但是這一部分有一些核心的技術,我們正在申請專利,這裡所展出的只是原理框圖,從手機的編碼到傳輸到耳機的解碼輸出快取這樣一個框圖展示。
它背後的核心的技術原理是什麼?首先,從手機編碼傳輸部分,我們在手機端打造了一種新的定製化的編碼,然後這個編碼可以更加細顆粒度的,更加精細化地對聲音訊號進行編碼,很快速地發射出去,傳輸出去,同時另一方面,我們的手機端和耳機端通過自己的私有協議,手機端告知耳機端現在處於遊戲低延時狀態,這時候耳機會調整解碼方式和快取,這個環節我們通過這樣的定製化編碼的技術,可以去優化70毫秒以上的效果,從而獲得最優的延時效果。
剛剛這些系統化的低延時優化方案,我們現在針對一些行業最頭部的遊戲APP包括和平精英,王者榮耀、穿越火線等這類使用者保有量很大、特別需要低延時的遊戲做了特別的優化,未來還將加入更多的優化。
為了能擁有藍芽雙耳同傳的技術,背後有一些開發的故事,也有很多挑戰。為了實現這個雙耳同傳,以及為了讓產品有更好的體驗,以及其它效能的提升,我們採用全新的藍芽晶片。
除了系統端,我們在藍芽傳輸方面也做了特殊的優化:
這個藍芽晶片背後也有一些故事:早先我們在專案初期,想去解決藍芽延時問題,然後就去跟藍芽晶片廠家一起溝通解決,後來看到晶片場景的規劃中有一個晶片,很強大,雙ARM核心的藍芽晶片,同時還支援雙耳同傳,但是很不幸,這個晶片量產時間到2020年Q1,滿足不了我們這個專案的上市時間。
我們最後還是跟晶片廠家一起想辦法解決這個問題,通過我們的努力,最後把在這個晶片商規劃中的全新晶片,量產時間往前提前四個月的時間,讓這個晶片提前量產,從而可以在我們這款產品上應用。但是一顆全新的晶片在產品上的應用過程非常具有挑戰性,整個過程中,我們看到了大量的軟體方面的BUG,以及晶片藍芽底層方面待完善的點,我們投入了大量的軟體的人力,同時與我們的晶片商一起合作進行優化,在我們的耳機上面用了全新的晶片。
這個藍芽晶片目前還沒有上市過,是全球首發的晶片,是雙ARM核心的架構,處理能力相當強,意味著在日常聽音樂,打電話等過程中,以及處理日常的程式的時候,主頻很低,也意味著功耗也非常低,我們的產品在使用過程中,晶片的功耗大約只有四個毫安,整機功耗是5.5毫安,非常低的功耗使產品的續航時間得到顯著的延長。此外晶片可以支援藍芽雙耳同傳的技術。
同樣為了提升音質方面體驗,OPPO音訊專家唐強則介紹了OPPO Enco Free為了滿足半入耳式耳機音質設計的單元部分,並加入了ai通話降噪的麥克風優化效果。
首先大家可能看到OPPO Enco Free是一個半入耳式的耳機,相對於傳統的入耳式的耳機,最大的特點是舒適性,沒有進入耳道的擠壓感,我們調研發現,65%的使用者更喜歡購買半入耳式真無線耳機。但是我們的每個人的耳朵耳道都是獨一無二的,半入耳式的出聲孔沒有辦法和耳道緊密配合。
半入耳式的耳機一般情況下都會漏氣,低音會通過耳朵和耳道的縫隙洩露出去,很難實現澎湃的低音。要解決這個問題,是要換一顆有更強低音的揚聲器,把漏掉的補上去。但是對於傳統的電聲工程師來說,這意味著這個揚聲器的體積和重量就會增加,因為揚聲器加低音的思路跟造大炮差不多,就是直徑就是正義,功率就是真理。但是耳機這個產品重量和體積是有限制的,這條路看上去是一條走不通的死衚衕,但是我們的電聲團隊還是在這個音箱的揚聲器上面,找到了一個解決這個問題的靈感,我們在我們這款耳機上面匯入全新的揚聲器,它的名字叫做超動態揚聲器。
超動態揚聲器:
這顆揚聲器它有著六項技術專利,並且結合了高階揚聲器的特點,在一顆體積有限的揚聲器上面,可以實現澎湃低音。
AI通話降噪:
作為無線耳機,除了聽音樂還有一個重要的功能是打電話。我們希望在打電話的時候,使用者也能獲得很好的體驗,在這種情況下,我們也需要更多的技術創新,來保證這一點。因為我們這麼想,使用者戴上這個耳機還有一定的遮蔽效用,同時這個耳機很靠近我們的耳朵,跟外界的聲壓差別比較大,在日常的應用環境下,我們聽對方說什麼是聽得清楚的,但怎麼讓對方聽清楚你在說什麼,我們需要做一些降噪等技術點。
我們的耳機在上面和下面各有一個麥克風,組成麥克風陣列,可以形成波束成形降噪,有高指向性,能判別聲音來的方位,就像我們人一樣。我們人有兩個耳朵,左邊或者右邊、前面、後面有人說話都能分辨出來。藍色的曲線是等響度曲線,當一個音源在這個曲線上運動的時候,中心點聽到的聲音是一樣大的,經過這樣處理的時候大家可以看到,180°這一點是急遽縮減,30°和90°的時候也得到了衰減,這種情況下,確實可以降低部分噪聲,後面的噪聲和側面的都降低了。
但是這樣的降噪方案並不完美,正前方的沒有衰減,因為人戴上耳機之後,嘴巴的位置的聲音不能衰減。第二,聲音採集進來之後會全部採集進來,沒有辦法分別噪聲和人聲,降噪效果有限,而且雜音比較多,人聲不清晰,所以我們匯入新技術,叫做AI通話降噪。基於機器的深度學習技能。因為實際上的測試中,我們日常經常碰到的噪聲,它的功率圖譜是有規律的,有一些特徵可以分辨出來,但是你說讓一個人工做這樣的工作,不可能,這個工作量很大,所以我們把這份工作交給AI。
我們找了AI演算法,我們讓它對各種各樣的噪聲分析建模,數量非常龐大,它對這些噪聲進行大資料的分析之後,會建立起這些噪聲的功率圖和特徵庫,當我們的波束成形麥克風把人聲和噪聲一起採集進來之後,通過對比,把噪聲識別出來並且消除掉,從而讓人聲不會被噪聲掩蓋。這兩張圖,第一張就是我們的普通的降噪耳機,波束成形的耳機,亮色的部分是我們說話的聲音,經過一些降噪處理後,大家可以看到,這些上面還是有很多的像霧霾一樣的東西,把我們的聲音掩蓋掉了,不清晰。
我們經過AI降噪處理之後,這些霧霾數量大大的減少,就像沒有霧霾的北京天空,眼睛一下可以看的更遠。同樣我們的通話也會有這樣的感覺,把噪聲識別消除,就像把霧擦乾淨一樣,能獲得最清晰的通話體驗。
本次溝通會總結:OPPO作為以音訊起家的手機品牌,事實上這幾年對音訊的投入從來沒有如此認真對待過。這一次從手機端到耳機端大量耗費人力物力調動資源和時間據傳聞,這款耳機的耗時甚至超過不少專業的耳機品牌型號。
很顯然OPPO也意識到耳機作為語音ai埠在未來的重要性加深佈局和技術覆蓋,OPPO Enco比之前的真無線耳機O-FREE更專注於解決真無線技術業界弊端,例如音訊訊號發射前的延遲和針對耳機接收也存在的兩端延遲難題全面貫通解決上。
OPPO Enco Free能否真正在自家全新手機OPPO Reno3 Pro上,為消費者實際到手帶來什麼樣的體驗,筆者也會在後續的釋出會上,實際進行一些跟手機測試部分比對延遲效果如何。