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2018年剛剛結束，回顧以前的各種發布會，我們會發現，廠商總要給自己的産品找點什麼地方“吹一吹”，有吹遊戲的，有吹屏幕的，有吹自己能辦公的，有吹自己Hi-Fi的。但除了早年的HTC，似乎很少有廠商狠狠的吹過自己手機外放。

手機上有兩個關鍵性體驗，可以概括成“影”和“音”。

“影”體現在屏幕素質，這些年随着技術的發展，手機屏幕早就不是短闆。而“音”的部分，在過去，大家更關注有線耳機，關注藍牙耳機的音質。而說到外放，很少有人主動去找不自在。就算去測，也是找個錄音筆随便錄個歌就了事了。

然而，在 3.5mm 耳機接口逐漸退出曆史舞台的今天，我們使用有線耳機是越來越麻煩了。

藍牙音頻技術雖然近些年突飛猛進，但依然有使用局限，比如那個延遲，我要玩個音遊肯定就GG了。還有當你想分享一個有趣的視頻給女朋友看的時候。這些場景，手機外放，還是有用的。

那既然有用，為什麼手機廠商不去吹外放呢？很簡單，因為外放音質差啊！

我在之前的節目裡說過，要實現好聲音最少需要三個硬性的物理指标：頻響範圍，響應時間和混響空間，這三點，有一個做不好，就是聽個響。消費級的音響和耳機上，很容易可以把這三個指标做到及格。但在手機外放上，就麻煩了。

我們知道，喇叭越大越好聽，手機内部的空間寸土寸金，這就是第一個瓶頸，“體積”。因為體積的原因，所有手機上使用的揚聲器單元都隻能算是“微型揚聲器”，振膜體積在10mm-30mm之間，非常小。

在同等材料和工藝下，振膜的大小基本就決定了它的音質上限，越是小的，頻響範圍就越窄，動态響應就越差，這就類似于相機界常說的“底大一級壓死人”，是先天的缺陷。入耳式耳機雖然也屬于微型揚聲器，但人家緊貼耳道，聲音可以說是直接傳遞給耳朵，不需要太大的音量。比如一千塊的耳機，耳塞緊緊貼合你的耳道，所有有效的聲音信息都充分傳遞了。

而一萬塊的手機，如果你把耳朵緊緊貼到揚聲器的地方，是不是感覺聲音細節也變多了？然而，這些聲音在漫長的空氣傳播過程中，都衰減了。最後我們聽到的就隻剩下一個糟糕的聲音了。

這好比巧婦難為無米之炊，怎麼提升手機的外放音質呢？2013年發布的 HTC One ，用它的上下兩大條 Boomsound 給出了第一個回答。這是第一款“大體積”雙揚聲器立體聲的手機。用體積上的優勢，獲得了完勝之前其它手機的音質體驗。

但缺點顯而易見，碩大的兩個揚聲器單元，需要占據手機正面上下巨大的額頭與下巴，在當年就沒少被吐槽。如今大家都在追全面屏的時候，敢這麼做的也隻有谷歌了。

所以這種堆大揚聲器的方法，在平闆上可以發展，但在手機上，還需要另辟蹊徑。這裡提一下 NXP ，中文叫恩智浦半導體，之前幾個月一直跟高通在談判被收購事宜的這家公司，是一家非常著名的移動音頻解決方案供應商。也是 HTC One 的放大器芯片供應商，也是在2013年推出了 TFA9890，這個音頻放大器可以将手機音頻信号放大到 9V 的水平，幾乎是 HTC One 的兩倍，也就是說即使是單揚聲器也能有跟 HTC One 同級别的音量。

它還能通過對揚聲器溫度與振膜偏移情況的實時監控，在保證頻響與響度的前提下，盡可能減少失真與破音。這就依賴于 NXP 自己的一套獨立的D類升壓算法了。當年的 Nexus 6 和 Moto X 都是采用了這個音頻放大方案。後來，包括 Skyworks 和蘋果一直禦用的 Cirrus Logic 也采用了類似的升壓技術。

與此同時，在 10mm~30mm 這個直徑的微型揚聲器下，采用新型振膜和新型UV膠的振膜逐漸普及，提高了微型振膜的振幅。這使得現在的手機廠商，能在更小的揚聲器體積裡，實現比幾年之前更寬闊的頻響範圍和稍好一些的動态了。

不過，這離之前說到的三個小标準，隻是改善了頻響範圍和響應時間，還差一個混響空間。

首先我們要知道，聲場這個概念，是由聲源點與空間兩個因素體現出來的。當有一個聲源點的時候，我們可以通過雙耳效應确定它的方向。再通過聲音在介質中的傳播特性，來确定它的遠近，一個特性是聲音在傳播中的自然衰減。第二個是聲音在空間内的反射與散射。這樣，我們就能準确的知道它的位置了。

接着，當有左右兩個聲源點的時候，也就是我們常見的雙聲道系統時，兩個聲源發出的聲音，會有聲音信息的疊加與抵消，而它們之間的比例，就決定了我們覺得自己聽見的聲音是更左還是更右。

當然了，這個聲音無論怎麼偏，它的聲場邊界也一定是在揚聲器的物理位置範圍内。回頭看看手機，體積就這麼一點大，即使是雙揚聲器，左聲道和右聲道也就差個十幾厘米，這聲場再大能大哪裡去？難道這第三個問題就解決不了了麼？

虛拟環繞聲技術的出現，讓人們在絕望中又看到了希望。

這個技術，說白了就是欺騙人的耳朵。怎麼欺騙呢？通過聽覺心理學。根據以前我們科普過的那一堆效應，對音頻信号進行處理，抵消和延遲一部分聲音，讓耳朵有錯誤的時間判斷或是響度判斷。這樣，就能讓我們覺得，聲音是從更左或者更右的位置發出來的。

下一步，補足從聲源點到你耳朵之間的，也就是聲音在介質中傳播過程中的衰減。按照不同頻率的衰減幅度，去調整聲音，可以讓我們覺得聲音有遠近。而混響信息稍微麻煩點，因為手機很難像一些家庭影院一樣利用牆壁反射來擴大混響。因此目前小型設備，普遍使用 HRTF ，頭部相關轉換函數。

我們知道，耳廓是我們接收聲音的第一道關，它本身結構比較複雜，不同方向的聲音發射到外耳廓處，在這裡呈現出的散射模型是截然不同的。除了耳朵本身，我們的頭骨也是一個傳遞聲音的途徑。頭骨本身可以視為一個巨大完整的共鳴箱，不同方向的聲音也會帶來不同的共鳴模型。當然，這個整個的過程，每個人都是不同的。而頭部相關轉換函數，簡單來說就是通過采集不同人的人頭錄音數據，綜合出的一套算法。

在之前的雙聲道音頻的基礎上，加上這個相關函數，理論上就能給人帶來360度的方位感，不過這個還是有條件的，比如你的頭部得在手機正面的一個區域内，才能獲得最好的體驗，還有就是你的耳朵形狀不能長的太奇葩，否則可能會聽不出來什麼環繞效果。

這種結合聽覺心理學與 HRTF 的相關技術，已經大量運用在業界主流的虛拟環繞聲方案上。部分安卓手機可以刷入杜比音效。打開騰訊、優酷、愛奇藝等等視頻網站的杜比專區，就能感受到了。而支持各自手機的蘋果 iTunes 和華為視頻直接就能買到 Dolby Atmos 的資源，隻是國區蘋果你懂的，目前 iTunes 商店暫不可用。

我很高興的看到，2018 年很多廠商越來越重視手機的外放音質。手機發展到今天，早就過了性能競賽的時代，越來越看重全方位的體驗與實力。就比如手機的外放音質這一類，過去我們為了一顆好的 SoC，不得不接受其它地方短一點。但在将來，這些短闆一定是要補上的。在這個過程中，越來越好的軟件算法，讓手機在小小的體積裡突破物理性的限制，實現超越其體積的體驗，這個過程是不是有點熟悉？對啊，手機拍照也是通過算法在遠小于單反的 CMOS 體積裡做到了彎道超車。

因此我有理由相信，手機上的音頻技術還有進步空間，比如跟蹤你的頭部位置來建立實時的聲場，根據AI算法給不同場景調整外放的頻響與音效之類的。說不定有一天手機的外放音質也能好到讓廠商在發布會單獨吹個牛，而你自己玩遊戲時打開外放，不再是沒帶耳機或者藍牙音箱時的妥協，而會變成是一種享受。

撰文 / 宇辰

編輯 / 恺倫

責任編輯 / 纖塵

公衆号視覺 / 又耳

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