揭秘华为四大音频技术底座：自研麒麟A2芯片、无损传输、超感知原声双单元、降噪算法
智东西
作者 | 程茜
编辑 | 心缘
智东西11月23日报道，今天下午，华为展示了音频最新自研技术成果，以及HUAWEI FreeBuds Pro 3背后的黑科技。
华为在音频领域已经拥有芯片、传输、声学、算法四大技术底座，芯片方面自研了麒麟A2芯片，传输方面达到1.5Mbps无损传输，声学方面搭载了超感知原声双单元，算法方面采用了降噪算法。
HUAWEI FreeBuds Pro系列已经发布了三代产品，2020年第一代入耳式旗舰耳机HUAWEI FreeBuds Pro发布，搭载麒麟A1芯片；2022年HUAWEI FreeBuds Pro 2发布，具备超感知原声双单元；2023年发布了搭载华为自研麒麟A2芯片，并应用星闪连接核心技术Polar码的HUAWEI FreeBuds Pro 3。
目前，华为整合了全球研发资源，建立了7所研发中心，超千人的音频团队中包含150名研发博士。TWS领域华为拥有401项发明专利、110项外观专利、38项实用新型专利。
HUAWEI FreeBuds Pro 3全链路还原了音质，实现了超CD级无损音质、高清空间音频2.0、静谧通话2.0、智慧动态降噪3.0。
华为在音频领域，面向消费者已经提供了入耳式耳机、半入耳式耳机、智能眼镜，为了满足用户在其他场景的需求，华为预计今年年底发布一款开放式耳机。
一、全链路还原音质，自研麒麟A2芯片
华为终端BG音频与智能配件产品线总裁刘东方谈道，好的耳机是声音的桥梁。HUAWEI FreeBuds Pro 3全链路还原了音质，实现了超CD级无损音质、高清空间音频2.0、静谧通话2.0、智慧动态降噪3.0。
他还提到，全链路还原音质就要将音源、编码、传输、解码、单元、人耳每个环节都做好。
那么应该如何更好的还原音质？
在编解码方面，CD级的无损音质标准与采样频率、采样位深、声道数有关。刘东方称，CD级无损的无损传输码率至少要大于1.4Mbps，也就是44.1KHz的采样频率、16bit的采样位深、双声道相结合。
基于此，华为自研了L2HC 3.0编解码，能实现1.5Mbps的编码带宽，能达到CD级无损音质标准。刘东方透露，L2HC 3.0编解码背后有两个专利技术，分别是高效bit分配编码技术、自适应融合切换层技术，能保证在强干扰环境下，耳机可以自身调节编码速率。
耳机在传输声音的过程中，想要做到无损传输就需要具有大带宽、强抗干扰能力，刘东方解释说，带宽可以比作高速公路，这条“高速公路”越宽，也就意味着声音传播的细节更多。
麒麟A2芯片采用4MHz的QPSK编码，能实现8M的物理带宽，传统蓝牙采用4MHz的QPSK编码，物理带宽为2M。
在抗干扰方面，华为的音频研发团队发现，Polar码效率最高，刘东方称，Polar码的编码效率接近于香农极限，基于此，相比于友商产品，麒麟A2芯片的传输抗干扰能力提升2倍，室内外传输距离提升了20%左右。
发声单元要实现无损音质重放需要考虑三个方面，低音澎湃、高保真、高瞬态。
因此，HUAWEI FreeBuds Pro 3的超感知原声双单元优化了腔体、结构、磁路。腔体上实现了全新高顺性腔体设计，使得低音增强30%；结构上采用了双磁路四磁铁的对称结构，综合失真THD小于0.5%；磁路方面采用海尔贝克3+1磁路、平面音圈振膜，声音衰减T30约等于1毫秒。
二、空间音频、通话降噪……全提升，主动降噪效果提升50%
HUAWEI FreeBuds Pro 3实现了高清空间音频2.0、静谧通话2.0、智慧动态降噪3.0。
刘东方称，好的音质需要空间感，这与声道丰富、声场真实、声像精准有关。
HUAWEI FreeBuds Pro 3采用7.1.2声道；在声场方面，华为对音乐、有声书、电影院等场景进行了声学环境分析，采样精度提升了88%；声像精准方面华为提升了芯片算力，使得耳机能根据用户头动快速反应，再加上其搭载的六轴姿态传感器，时延降低了25%。
在还原通话者声音方面，刘东方谈道，一般来说人们通话的人声会被高噪污染、风噪污染淹没，因此，耳机需要消除噪声污染，只保留人声。
HUAWEI FreeBuds Pro 3采用了四麦克风通话降噪系统，其中包含三组麦克风，骨导VPU麦克风使得拾音能力提升了2.5倍，耳机外部的两个麦克风，能定向拾取气传导语音，耳机内部的两个麦克风，能拾取更纯净的耳内音乐。
再加上多通道DNN降噪算法，HUAWEI FreeBuds Pro 3的通话降噪效果提升了50%，语音保真度提升50%，场景覆盖率提高40%。
此外，为了提升算法能力，华为采集了全国各种各样的语料采样数据，覆盖60多个场景，在专业实验环境下，进行了3000小时的通话测试。
刘东方还透露，降噪的核心包括声学设计和精准计算两个方面。TWS耳机通过声学设计让耳机更加精准检测到外界的噪声，再通过精准计算提供反向声波，与外界声音相抵消实现降噪。
声学设计上，华为进行了1000多次的防风设计方案实验、1000多次的声学架构方案实验与1万多次的耳道数据采集优化耳塞设计。
精准计算方面，华为在佩戴、噪音、耳道结构方面进行了训练，包括对100多种佩戴状态建模、采集1万多条用户耳道数据、进行了1万多次噪音调试优化。
基于算力提升50%的麒麟A2芯片、大数据建模自适应降噪算法，HUAWEI FreeBuds Pro 3的主动降噪能力提升了50%。
结语：TWS耳机市场饱和，技术护城河打造差异化优势
TWS耳机市场经历了市场的快速增长期，如今市场的增速放缓。从需求侧来看，用户对于TWS耳机提供的音频体验、降噪效果、智能交互等特性的要求越来越多，这也对TWS耳机厂商提出了更高的要求。
当下，如何提升TWS耳机等音频设备的性能已经成为激发用户购买需求的关键，华为依托其在音频领域的技术积累，打造了芯片、传输、声学、算法四大自研技术基座，并在这之上不断深耕TWS耳机的产品性能，或许能进一步激发用户的更新换代需求。
改善苹果手机音质！国产首款MFi认证解码线天使吉米stargate评测
天使吉米stargate评测：国产首款MFi认证，改善苹果手机音质解码线！
有位做定制耳机的同行朋友买了stargate，试了一下我自己也搞来了这款产品做评测。至于为什么要写大量关于小尾巴的科普和历史问题，是因为我希望大家了解MFi认证对于iPhone手机是一种配件保障的必要性认证，它的成本投入产能的门槛也是相对较高的。
以下为市场历史技术发展科普部分，不喜人群可以完全跳过。
小尾巴开始并不好用，更多是大牌靠谱。
实际上关于手机小尾巴解码转接线，前两年我并没有去写这类产品，当时兴起的是魅族HiFi解码线。个人觉得那个只有魅族Pro版本解码线更符合普通发烧友听感，华为小米主打HiFi带解码的小尾巴产品在外观做工和芯片方案其实都不错，可惜声音感觉浪费材料。
对比安卓阵营小尾巴最早期最出色小尾巴的HTC解码转接头来说，华为小米都并没有太大的优势。HTC的转接线也是基于模仿苹果取消耳机孔后的产物，芯片也是苹果核心音频供应商凌云逻辑Cirrus Logic公司芯片和技术支援。
为什么苹果手机考虑解码耳放线，需要尽量选择MFi认证。
归根究底苹果的解码耳放线和小尾巴解码产品，个人更建议于使用MFi认证的产品，这样确保了一个产品是可以在苹果硬件下持续稳定运行。任何破解芯片或者擦边球产品，都有可能会在整体的稳定性上存在瑕疵。实际上笔者是国内早期尝试做lightning接口耳机的一批人，早期曾尝试去做MFi认证的耳机开发平台是CRD42L42-MFi。由于苹果最初取消3.5mm的时候，CS42L42过MFi的方案早期价格也十分不友好，更别提做HIFI方向的解码产品的可能性。
客观来说lightning口的音频产品配件，在苹果iOS生态是必须过整机产品认证，部分商家产品的线材插头带mfi芯片的线材（实际上线材也没认证，只是用了mfi芯片）连接解码主机的，这种线材和主机分离式设计是不能过mfi认证。特别是非主体认证的lightning接口产品，包装上也不允许有这样的mfi标识，否则马上会被苹果法务关怀侵权。尽量选择购买整体产品过mfi认证的产品在iOS硬件生态和系统兼容性风险来说是最有保障的。
我并不建议消费者去赌小厂家不过mfi的情况下敢拍胸口确保稳定性万无一失，这类非整机过MFi认证产品出现对充电口的风险性损坏，也有可能导致iPhone手机无法在保修期内保修，因为非MFi是等同非原装配件造成手机保修期内损坏自然是要自己掏钱保修。而MFi配件经过认证后与原装配件兼容性和风险保障性一致，这样MFi配件使用过程的手机衍生问题，是与原装配件一致受到认可性保证，而判定是手机自身质量问题自然是保修期内官方售后提供保修。
可以说苹果靠MFi认证很挣钱的同时，也审核了第三方厂家生产MFi产品的资质和质量，也通过MFi芯片和认证的双层垄断达到了更多的盈利。HiFi圈大部分品牌很少去做MFi配件和HiFi配套配件也是这个原因，门槛和周期存在较大的资金风险，甚至能做差异化的空间还往往被苹果本身的设计审核流程和条款给局限了。
评测本体-开箱部分：
天使吉米stargate的包装很简单，就是一个白盒外套。内盒是灰色斜纹LOGO内盒，由于转接线的设计部分采用了不锈钢，所以默认也是贴膜的。
包装背面写着材质银合金，32欧阻抗THD+N:0.02%，300欧阻抗THD+N:0.01%(总谐波失真)
输出负载16欧-300欧阻抗，输出阻抗：0.43欧。
包装内部采用了简单的标签标注引导3.5mm端插入耳机，另外一端为L口插入方便一些海外市场的引导说明。
那么对比原装的转接头，为什么天使吉米stargate采用不锈钢的插头呢，在插头两端采用不锈钢结构外壳可以帮助产品增加结构坚固性，同时对于抗干扰并且减少对应的干扰噪音很有好处。但是显然易见的缺点也客观存在于天使吉米stargat这种镜面的质感非常好看，但是会容易刮花，我建议到手可以考虑自己用静电胶或者透明贴膜缠上防止刮花。
耳机端输出自适应阻抗支持16欧-300欧对应于苹果Lightning口的设备其实已经足够，天使吉米stargate采用凌云逻辑的原装芯片，但在设计结构来说芯片并不算是最关键的溢价构成，而是线材部分对应调整声音上能够做到HIFI口味的变化调整，同时在方案上确保了成熟的多按键和各种3.5mm设备的兼容，例如3.5mm的麦克风音质保障和部分网银的K盾兼容。
线材的改进：
内部焊点优化提高焊接质量的同时，焊点及其附近线材不会因在高温状态下接触空气而氧化，从而避免传输性能劣化。使用Audionote音乐贵族银合金焊锡，声音自然舒展且润泽。
线材采用Type6结构，由多根独立绝缘的定制银合金导体绞合与凯夫拉轴芯编制。配有经过多次测试与改良后取得的特殊包覆材料，具有低电容、低电感的特性。
对比原装转接线的一些改善以及主观音质评测：
实际上转接线这类产品涉及线材的，我更建议用动圈耳机的去做测试音质，因为动圈耳机对线材音色的敏感性其实比动铁更高。从外观上天使吉米stargate转接线更长更粗，两端不锈钢外壳和线材结构更加扎实，线材也不会像原线那样出现摇摆造成内线损伤较快的问题。可能一些朋友经常使用原装转接头经常感觉不耐用的话，建议可以考虑更换这款产品来避免频繁更换转接头的麻烦。
实际上笔者使用了多款动圈和圈铁耳机来测试天使吉米stargate，不过考虑兼容性尤其是带麦克风的耳机，我采用了天使吉米Tanya谭雅耳机顺带测试了有线耳机单按键和录音的问题，同时别的一些JBL和飞利浦的五百档内的有线动圈耳机和AKG N5005以及八单元的OA破军还有谢兰图我也用于测试音质，不过我手头没有天使吉米代表性的产品氧气以及HANA。
声场听感：
天使吉米stargate的音色在声场上对比原来的转接线其实差异还是很大的，但是部分人无法体验出来主要是手机本身和歌曲的问题，其次是耳机本身的音色感知变化不大也有关系。
在大部分的动圈和高端圈铁和多单元耳机里。声场最大的变化是来自于低频部分显得更加收敛沉稳富有宽松感，这样确保了低频不影响更多的中高频信息。
而中频人声位置稍微拉后一点，对比原装转接线过于突出的人声位置有恰当的调整，感觉人声主体在一个更宽阔的空间中心，而不是一个小空间的突出前靠。在高频方面很多新人也容易一耳朵听得到更加清亮干净不少，这也是最容易感知空间声场变化的声音差异要素。
简单地说天使吉米stargate让声场的宽度和纵深都有了一定的改善，人声距离上更加有空间感的中心传播，器乐的空间更加具有高度和宽度的变化。
低频听感：
原装转接头低频其实比较点到即止厚重但是泛音有点单薄，下潜回弹也比较刻板一些。天使吉米stargate更多是改善了低频的质感形态，更加宽松的层次感和力度凝聚变化微调。同时下潜回弹更加灵动不少，不会感觉过程缺乏了过渡细节。
尤其是低中频的微小细节部分都有很好的还原，这对于部分比较薄声的耳机来说可能感知不到，但是密度较大的动圈和高端耳机还是很容易分辨这个改善变化。可以说天使吉米stargate的低频更加耐听灵动一些，低频泛音和低频的音色更加丰富并且有良好的修正，没有那么明显的数码流行的口味，反而显得更加平稳宽松又足够均衡的质感和力度表达。
中频听感：
原装转接头实际上中频并不差，只是人声过于靠近鼻音太重，显得整个人声位置没有什么美化和润色感觉。尽管CS家的芯片都可以算是中性或者清丽声的代表，天使吉米stargate下的声音调整人声会更加清楚干净，但不会像是原线那种有点过于贴脸的感觉有点数码味道，显得在空间位置上更加真实同时人声有一定的音色上的滤波柔性调整。这样确保了人声有点中性稍微带暖的精致提升，考虑中高频部分的细节其实也会表现得更多一些，一般有点银线基材得音色都会对中频比较摊薄一些。
天使吉米stargate反倒是中频有不错得柔顺和密度得提升，整个人声得结像更加鲜明的同时给予了少许柔和的音乐韵味的感觉，这一点对于本身天使吉米的产品品牌风格来说我反而并不意外。甚至有点像是天使吉米stargate本身也在这模仿着HANA和氧气的音色口味的一些要素在这个部分。
高频听感：
实际上用原装转接线听器乐并不会说很不耐听，但是多好听也不见得足够好。天使吉米stargate高频其实更加柔顺不少，同时部分中高频信息也得到少许得改善过渡细节得支撑。这种少许得改变更多给人高频有了更好的信息和音色修正。
无论是ACG还是比较正统的交响乐大编制也好，器乐本身的高频不会给人一种单薄的感觉，反倒是中高频更加饱满如有柔顺的悦耳细节。这个过程里还体现出了器乐和空间上改善了一些原装转接头的高频刻板的音色，不会那么过于直白僵硬的音色，有了一定的柔和以及更多的中高频信息的提升。如果细细对比你会发现在不少器乐独奏的情况下和高清录音，你会感觉单一器乐的音色更加丰满的高频层次感和泛音，但是这些信息的表达也会更加耐听和好听一些。
产品评测总结：
目前苹果在音乐平台上释放无损的高质量音乐，作为国产第一款MFi认证的解码线的天使吉米stargate还是有不错的提升，毕竟笔者作为行业内的人如果去做一款音频配件，确实目前的市场上小尾巴的利润还是有的。
但是考虑做MFi来说却很折腾人，从我自己的角度来说做这款产品的市场化吃力不讨好，反而是天使吉米在给自己的粉丝做了一款一半情怀一半商业化考虑的配套产品，它的音色给我感觉继承了耳机上HANA和氧气给我的一些音色审美，从这一点来说天使吉米还是下了不少功夫，同时它的音色风格也适合一些素质偏高的新形单元的圈铁耳机。
毕竟这款产品确实对比原装转接头的提升素质是值得回价票的，但如果用一些素质密度比较低的入门耳机我并不认为有必要去买天使吉米stargate。当然如果单元素质和调音本身还不错的耳机，消费者本身也有一定的发烧认知了解线材的音色提升变化差异和对应的价值，那么就知道天使吉米stargate在这么小的体积，通过线材和音色的调整完全不需要带着一大坨的体积来改善耳机的驱动，对于iPhone手机和iOS平板用户来说是再方便不过的选择。
毕竟很多人可能忽略了一个硬核问题，这类小解码线材的体积越大那么对应使用的积极性和频次越低，因为不便携体积大就意味着更麻烦，有时候打游戏听歌太挡着手也不行。
目前来说MFi的小解码还是很有市场价值，但也有很多设计局限。作为国内本土第一个考虑做MFi解码线的品牌天使吉米我认为是比较成功的探路者。
等到后来者去摸索这个市场的做法，就会发现原来MFi有这么多的产品设计限制，很多时候你只能用兼容性最稳定最简单方案，但要用简单的东西做出素质有差异化的东西是有难度的，这完全是iOS硬件生态的设计局限。
这就是为什么笔者我宁可做TWS也不愿意去碰MFi认证的HiFi产品和音频配件的原因。因此我觉得天使吉米stargate可以冲一波是因为东西做得足够小巧精致，还能做好了声音就足够了，相对比苹果原线的设计利用线材结构更加稳固和细调整化声音，最大挖掘了小巧体积使用的积极性和音质改善空间。
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