几天前，华为举行了一次媒体沟通会，核心内容之一就是首次面向外界展示了其位于上海的音频实验室，与此同时，也将华为在音频研发方面的战略布局和与会媒体做了深度沟通。再联想到7月底华为发布的FreeBuds Pro 2，是其时隔近两年发布的品牌旗舰TWS耳机，这其中的深意自然需要好好聊聊。

从忠实还原到惊喜营造

首先需要说明的是，在这个部分我主要是以TWS耳机这个终端设备来聊我的看法，因为相比之下，音箱等声学设备无论是声场还原还是空间感营造方面，都比耳机有着更先天的优势，甚至是头戴式耳机在这方面都比TWS耳机更强。

早在两年多以前，即2020年6月，我写过一篇《小小耳机，大大生意》的文章，就已经说过随着TWS耳机这个品类的大发展，它的前途不可限量。时至今日的确如此，TWS耳机发展的第一个阶段基本可以算是完结，即用户消费者对其高度认可，产品的丰富程度也已空前，在剪掉耳机线这件事上已经是不可逆转的趋势。只是消费者对TWS产品现阶段所能呈现出的新意已现疲态，这也意味着这个品类新的发展将要到来——这就是计算声学，更好理解的说法，就是“空间音频”的时代正在到来。

2020年6月的苹果WWDC上，伴随着iOS 14的发布，苹果针对采用H1芯片的AirPods Pro推出了“空间音频”功能。对比之前我们体验过的虚拟环绕声技术，空间音频最大的不同就是声场会跟随着用户头部姿态位置的变动产生变化，从而让声场产生一种追随的听感，让人有一种沉浸在环境中的感觉。试想，空间音频体验加上VR/AR这种高度沉浸式的视觉呈现，自然就能给消费者成功营造一个完全虚拟但感受真实的随身视听空间，这种体验是非常棒的。

很多人看到这里可能会有点懵：我们平时使用的耳机，无论是有线耳机还是无线耳机，几乎都是以立体声为主，恰恰对应人的两只耳机，空间音频有这么不得了么？这话说来就长了：爱迪生在1877年发明的留声机让声音可以离开现场去到任何地方；1950年，德国拜亚动力推出了历史上第一只立体声耳机DT48S，其生产销售时间长达70多年，让人们可以用更方便地聆听声音；1979年，索尼推出Walkman，声音从此可以随身携带，直到今天，这场关于声音拾取（录制）-传播（发行）-还原的技术沿革依旧还在进行中。

但无论采用什么样的录制手段、传播介质和编解码技术，最后到达终点的就是耳机上的两只扬声器，它们采用直达的方式将声音拍到我们的耳膜上，而这恰恰是与我们正常听音的方式相悖。人对于声场的判断感知相当复杂，常说的三频更多是传达细节和氛围，声场的营造才是还原声音的重中之重，它的指标很多，有宽度、纵深、空间、方向和包围感等各种。

我们对于声场的判断要通过直达声和反射声来达成，才会有临场感，耳机如果只考虑直达耳膜的传递方式，那就真的只能做到“听个响”。就算你能辨别各种频率声音的细节、音源种类，但将演唱会宏大现场听成小客厅这种事无法避免，而这也是很多高品质耳机与播放器以高昂的代价想要努力还原现场的原因。不过，随着数字音乐的出现，声音也从“录制”开始转向“制作”，个人认为这也是很多人觉得自己是“木耳”的由来，因为现场感的需求在一定程度上被削弱了。

更好地还原现实这事儿一直在做，比如杜比、DTS这样的数字音效技术，其通过多个不同类型的扬声器位置摆放来实现更好的声场还原，有部分大耳机也采用了在耳边挂载多个扬声器的方式来实现类似的效果，不过它们依旧无法解决真实性的问题，因为人对中高频方向的感知太明显了，除了能明显判断出哪只扬声器在发声，造成听感连续性中断之外，这些方案的实现体积对TWS耳机都很不友好。

没事，再上算法，比如杜比全景声（Dolby Atoms）技术就应运而生，通过少量扬声器来模拟出连续的声场空间，在外放设备上，它的效果比较明显，但之于TWS耳机，这一功能对空间感的提升明显，却会往往带来明显的音质劣化，因为这项功能要有良好发挥，就必须在前端时采用杜比全景声技术来制作，将代码嵌入音频文件之中。同时，受限于蓝牙芯片一直以来不太强的算力，还需要通过手机在中间做运算分担，所以实现效果并不尽如人意，这也是苹果将“空间音频”功能仅放在H1芯片平台上实现的原因之一。

不过，这一切问题到了2022年下半年都有望得到解决。高端蓝牙芯片徘徊多年的28nm的制程在转向22nm之后不久，就在今年迅速切入12nm工艺，多核架构也被引入（Cortex-M33*2+M55），超过300MIPS的性能让TWS拥有了算出声场的能力而非延续多年的简单还原，甚至还具备简单的AI能力。LE Audio、LC3、LHDC、LDAC、Snapdragon Sound等各种兼具连接稳定性、低功耗、高带宽的标准、技术、认证纷纷拥有更好的发挥平台。这还只是安卓端，将要到来的苹果秋季发布会似乎已经明确表明，全新的Apple Silicon蓝牙芯片（H2？）会带来更强能力，“空间音频”功能必然得到升级——我们将不再满足于声音的还原，声场的营造是全新的未来，计算声学的时代正在向我们打开大门，

声音也是一个重要底座

当我以尽可能简单的方式完成了第一章节之后，你应该能明白为什么华为会将空间音频提升到最高优先级。然后我们来解决文章开头部分的问题：为什么华为这次音频创新技术沟通会是一个相当有深意的动作？“没声音，再好的戏也出不来”，这话你我都认同，同时我们也要注意到，当现在我们大部分与消费电子产品的交互都通过屏幕这个图形界面在进行时，音画相随也就成为了自然而然的事情了，这还只是下行，上行方面音频技术也同样重要，因为语音识别控制正在成为另一个高频交互方式，音频能不重要吗？

之于华为，音频技术的重要性更是不言而喻。华为全场景智慧生活中分布着大量的产品需要有音频技术的支持，大到车载方案、智慧屏，中到手机、平板、笔记本电脑，小到智能手表、智能音箱，无一不需用到音频技术。为此，华为在上海建立了总面积达2000平米的音频实验室，分别设立了耳机通话试验室、空间音频实验室、耳机降噪评测实验室、可变混响场景实验室、创新模组实验室、音频体验研究实验室、车载场景实验室等区域，目标就是为华为全线产品提供音频技术的研发和评测体系。

除去扬声器、信号传输、射频能力、佩戴舒适度等这些传统的、最基本的关乎音质体验的要素之外，空间音频已经成为华为音频研发中重要的战略体系，因为这是一项一通百通的技术，它可以让华为所有的产品都具备沉浸式的声音体验。我觉得一个比较恰当的类比就是华为HarmonyOS、AI技术、连接技术和已经成为品牌的XMAGE影像技术，它们都成为提升华为品牌旗下各类产品体验的底座型技术，当前已经渗透到各个方面。所以在沟通会上有媒体记者问到在音频技术上是不是也存在“方法论”的时候，得到的必然是肯定的回答：“华为都是先有方法后有产品”。

战略是宏观的，落脚到微观自然是产品，TWS耳机更是当前关注度最高的音频产品。第一代华为FreeBuds Pro我用过很长时间（近两年没更新呢），我对它很满意，更满意的则是在它互连方面体现出来的便捷性。新的FreeBuds Pro 2最大的变化是将芯片平台与扬声器做了大的升级：最新的耳机芯片平台算力有了长足的进步，从而得以实现高清空间音频功能；搭载华为自主的L2HC自适应蓝牙编码协议，兼顾音质和连接稳定性，更支持LDAC协议，两个协议都是带宽近1Mbps的高清编码协议；升级的硬件：全球首发四磁体动圈+微平板高音单元在音质和声场表现方面比以前更好，双单元数字分频技术带来14Hz~48KHz的频响范围，让它对声音细节的演绎变得更加游刃有余……

对于大家都关心的当前空间音频音质表现不佳的问题，华为音频团队说以过去芯片平台的能力，做虚拟3D空间声场挑战很大，但这是未来，必须要做的事情。所以华为做了两件事，第一，AudioVivid和音画标准体系，在这个体系中的音频部分，从源头就提供了制作工具，力图从源端针对耳机打造全新的编码体系，杜绝音质劣化的问题；第二，充分利用手机加耳机上的高算力，通过复杂的函数，将传统立体声以及满足AudioVivid标准的音频进行优化，不仅拓展了空间的声音，更提供了真实反射环境的模拟，通过耳机内置的6轴传感器跟踪头部动作重塑声场，在目前提供的音乐厅、电影院和听书三个模式下音质劣化的问题大幅度降低。

华为音频团队还表达了自己的愿景：“我们做音频，最大的信心就是让音质从玄学走向科学，即将声音体系做声学/声音评价体系科学地、客观地量化，历史上的MP3编码格式就是这个理论的最好诠释，通过高压缩低带宽做到了高品质声音的传输。我们在空间音频上也最领先建立了一套评估体系，希望可以把这套体系贡献到行业中去，做到最好的体验，带来最好的临场感和现场感，我们会持续打磨。”

写在最后

“千万不要认为蓝牙这个短矩连接功能好做，它要求在超低功耗下实现高抗扰和大带宽，为了做好它，我们将华为从3G~5G这么多年做无线的很多技术都移植了过来，同时也会将技术和编解码能力开放给行业”“我们会加速利用高制程高处理能力的芯片，在空间音频、环境感知等特性之外，未来也会在耳机上考虑更智慧化的功能。”是的，空间音频只是“计算声学”的一种呈现方式罢了，TWS耳机也不会仅仅是完成过去有线耳机功能的角色，未来的创新，不仅仅是功能的创新，更重要还是形态和战略体系的创新。