想知道科技大佬们是怎么制作音箱的吗?语音实验室了解一下

[导读] 揭秘:苹果、Alexa、Sonos、微软这些巨头的语音实验室都长什么样?

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自 2 月 9 日在美国等地开售,Homepod 转眼已经上市快两个月了。

尽管不少人吐槽 HomePod 外观像线球、智能体验很糟心,但丝毫没有影响销量。根据市场调研公司 Loup Ventures 公布的数据,Homepod 在上市后短短两周内便拿下美国 3% 的市场份额,已购买用户满意度高达 89%。当被问及为何喜爱 HomePod 时,这些用户无一例外都将票投给了高品质的音乐及音质体验。

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这正是苹果期望达到的效果的,苹果技术团队对 HomePod 的声学品质要求十分严苛,这也是导致后来 HomePod 跳票上市的主要原因。而为了保证 HomePod 具备足够的声学品质,苹果专门在总部库比蒂诺建造了一个专业的声学实验室,对最终的产品进行严苛的声学测试。今年 2 月,库比蒂诺音频实验室曾向外界开放,让媒体得以一窥 HomePod 的声学测试基地。

据苹果全球营销高级副总裁 Phil Schiller 介绍,从库比蒂诺实验室走出去的产品不仅有 HomePod,还包括 iPhone、iPad、Mac、AirPods、Apple TV 等几乎所有苹果系的硬件。在产品上市前,它们均需要在这里接受严格的声学「体检」,检查内容包括所有硬件产品的声学器件(如麦克风、扬声器),以及它们与 Siri 协同工作的效果。

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苹果公司硬件工程副总裁 Kate Bergeron 则表示,HomePod 并非是为了追逐智能音箱浪潮而一时兴起做的产品,该项目早在六年前便开始了。苹果并没有通过与其他公司合作的形式来加快 HomePod 的上市进度,而是选择从零开始设计和构建 HomePod。

苹果为 HomePod 项目成立了一支庞大的声学研究团队,HomePod 体内的每一个「器官」——包括芯片、麦克风、喇叭 、WiFi 模块、电源甚至外表的织物网格,均为苹果自家设计开发。

为此,苹果为 HomePod 建造了一个专门的消声室,其墙壁由特制的泡沫吸声材质组成,完全与外界隔离,腔室内无反射和回声,因此构成测试 HomePod 波束成型麦克风阵列和长冲程低音扬声器最理想的环境。

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苹果的电波暗室是美国最大的消声室之一,建立在另一个房间内,其底部应用隔离弹簧作支撑,以防止外部的振动影响测试。HomePod 的两个杰出的空间音效功能——「SpaceFilling」和「Play Now」,就是在这个房间里测试的。

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噪声与振动实验室则已经成立很多年了,在此之前其主要用来测试与处理 Mac 风扇和硬盘驱动器的噪声,近几年逐渐演变成测试包括 iPhone、iPad、HomePod 在内各种设备机械噪声的实验室。

此外,还有一个专门检测 HomePod 电子噪音的实验室。例如有些用户喜欢将 HomePod 放置在床头柜上,为了保证 Homepod 在用户入眠后不会产生影响用户睡眠的噪音,苹果必须将待机时的电子噪音降到足够小。

这个房间由 28 吨混泥土浇制而成,墙壁上布满白色特殊材料制作的消声面板,由 80 个隔离支架支撑。该电子噪音室内降噪效果可达 -2dBA,低于人类听觉阈值,人站在里面能够清晰地听见自己的心跳声。

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位于库比蒂诺苹果音频实验室的一个非常安静的电子噪音检测室,用于测量 HomePod 的插电噪音

最后,还有一个专门为检测 Siri 语音算法而设计的房间,工作人员会去到不同嘈杂程度的声学空间取样,萃取混响特征的平均值,并在这里打造出一种最具代表性的声学环境,以训练 Siri 的拾音能力。以室内派对这样的嘈杂环境为例,Homepod 除了播放音乐助兴外,还需要考虑如何过滤掉背景噪音,让 Siri 能够清晰地拾取用户的语音指令。

拥有一个好的声学实验室,就相当于为音箱产品设立了一个优秀的声学医院,在产品出炉前为其进行严格的体检测试,才能带给用户最优质音质体验的声学产品。

除了苹果,几乎所有入局声学产品的科技巨头都建立有自己的声学实验室,它们会依据自家产品定位的不同而各具特色。下面我们也简单看一眼亚马逊、微软及 Sonos 的声学实验室。

Amazon 126 Lab:用 JR 机器人测试 Alexa 的对话性能

Amazon 126 Lab 是亚马逊旗下的硬件开发公司,于 2004 年创立,位于美国加利福利亚州森尼维尔市,Kindle、Fire Phone、FireTV、Echo 等一系列消费者耳熟能详的电子消费品均是在这里诞生。

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在 Amazon Lab 126 的森尼维尔办公室内,有一间专门测试第三方 Alexa-Enabled 设备性能的实验室,其测试的主要工具是一款名为 JR(Junior Rover)的小型的旋转机器,有橙色底座、四个轮子,顶部的平台可以承受 22.6 公斤的重量,并且可以延展到 1.8 米的高度。JR 的办公室是个没有窗户、隔音的房间,JR 的主要工作是可连续多个小时与 Alexa 设备对话,以统计其唤醒次数、语音准确率、响应时间等性能指标参数。

微软音频实验室:吉尼斯认证全球最安静之地,环境声音可低至 -20.3 分贝

微软位于华盛顿哥伦比亚特区雷德蒙德市 87 号楼的音频实验室被吉尼斯认证为全球最安静之地。

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房间的天花板、墙壁和门上都布满了楔形吸音器,地板由钢丝绳制成,底部的防震支架则将实验室本身与建筑基座的其余部分隔离开来,并安装有 68 个减震弹簧。该实验室对声音的吸收率高达 99%,环境声音可低至 -20.3 分贝。

微软的工程师们可以用这间实验室测试包括 Xbox、Surface 等电子设备,训练微软的语音助手 Cortana,还在这里进行 HoloLens 的三维声音技术研发。

Sonos 声学实验室:拥有最好的无线技术测试实验室

Sonos是目前世界上最知名的音响品牌之一,总部位于美国加利福尼亚州圣巴巴拉市,在全球共有四个实验室,分别坐落于美国的总部圣巴巴拉、波士顿、西雅图以及中国上海。

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在 Sonos 的声学实验室中,设立有专门的用来测试 WiFi、Bluetooth 等无线传输技术的实验室。Sonos 自创立以来,就一直坚持做无线音响设备,如何把自由的无线网络与高品质 HiFi 音效融合,创造基于无线网络的高品质家庭音乐体验,是 Sonos 产品一直坚持的主题。

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