近日，由深圳市音響行業協會、聲學樓論壇主辦的“中國音頻技術大會（深圳）暨聲學樓十五周年年會”在深圳市金百合大酒店隆重舉辦。本屆大會設置名師講壇、專題報告、產品展覽、頒獎典禮等多個環節，來自國內音頻產業鏈的諸多智能音響品牌、TWS耳機品牌、音響配件廠家、TWS耳機配件廠家，以及來自世界各地的音響研發機構、專家學者、行業大咖等嘉賓悉數出席，產、學、研、用共話行業盛宴。
中國音頻技術大會（深圳）暨聲學樓十五周年年會開幕式
其中，來自智能聽覺領域的開拓者和創新者——聲加科技CEO邱鋒海作為特邀嘉賓，以《TWS耳機應用場景的聲信號處理目標及挑戰》為題，分享了以其為代表的聲加團隊，在過去幾年里關于TWS耳機的所做的一些研究和探索。在通過聲加一系列階段性成果的產品案例，不斷解決也不斷更深入的思考了TWS耳機，在包括語音增強之通話降噪，ANC之環境、佩戴自適應、語音增強之透傳及輔聽、個人語音入口之語音喚醒與識別上的目標和挑戰。并期待和展望TWS耳機未來可以朝著智能化、個人化的方向繼續發展，讓每一個用戶獲得最佳的體驗。
聲加科技CEO邱鋒海現場分享
根據《2020年音頻產品使用現狀調查報告》，無線耳機的需求從高到低，包括聽音樂、看視頻、語音通話、收聽有聲讀物等。除了聽音樂占以絕對的比例領先外，視頻/音頻會議、電話等通訊需求也在逐步上升，成為用戶的新剛需。因此，毫無疑問，音質的精益求精，是音頻類產品永恒的追求。同時，通話降噪的升級處理，以及備受關注的ANC技術，還有各種分散的使用場景和動態變化的用戶需求，也都賦予了TWS更多的使命。
語音增強之通話降噪：
邱鋒海表示，作為語音增強重要應用的一環，通話降噪的效果測評維度可以概括為可懂度、自然度、舒適度。其解決方案主要是根據時頻特性和空間特性搭配不同的技術處理。從2019年開始，業界產品基本從單麥發展到了雙麥，使用聲加授權方案的華為、小米、OPPO、漫步者等多個品牌都相繼發布多款TWS耳機產品。再到今年，隨著入耳式ANC耳機的爆發，更多大廠都應用了包含反饋麥克風的通話降噪方案: 雙麥陣列+內耳麥+AI，前饋+反饋系列：單麥+內耳麥+AI的Hybrid ANC案例。
“不過，在目前方案通用后，仍然有部分問題無解。”邱鋒海總結，通話降噪功能的進階，主要面臨場景和佩戴兩大挑戰。如地鐵的大噪聲場景，AI對低信噪比（<0dB）語音的可懂度下降顯著；騎電動車、運動下的大風噪場景，氣導麥克風飽和，骨導麥克帶寬有限；對于公共場合超大背景廣播的競爭語音場景等，波束成型和AI的效果有限，需要有效使用骨導信息、SpeakerID等。在耳機佩戴方式上，目前有入耳式、半入耳式及骨傳導等，受器件本身的約束，，也讓用戶在實際體驗中差異較大。
中國音頻技術大會（深圳）暨聲學樓十五周年年會現場
ANC之環境、佩戴自適應：
在ANC之環境、佩戴自適應上，目前是以前饋控制器W(z)，反饋控制器K(z)設計來實現產品控制。拿聲加做過的某案例來說，我們為了改善風噪場景下的ANC性能，首先可以通過改善結構設計，減小湍流，還可以結合聲加的風噪檢測模塊，根據風噪的大小增加反饋通道對ANC的貢獻，減少前饋通道的貢獻比重。
關于這兩點所面臨的挑戰和解決方案上，邱鋒海進一步闡述到，入耳式耳機ANC環境適應性，可以通過結合富信息（來自其他傳感器的信息），更綜合的場景判斷尋求解決。提升通透模式、智能化、降噪量的主觀體驗。；半入耳式耳機ANC佩戴適應性，同樣可以依靠積累多種情況下的數據，優化設計具有普適性的ANC濾波器，根據實際用戶更新化的佩戴條件自動在線更新，以及更進一步的加入環境適應性等，來解決低頻響應差、傳遞函數差異大的痛點。
語音增強之透傳及輔聽：
在今年越來越多的入耳式耳機上，對自然的的透傳效果與輔聽功能也有了特別要求。具體來講，透傳是將環境中有用聲信號傳送給入耳式耳機內部，改善佩戴者的堵耳體驗（Audio AR)；輔聽/助聽則是要將透傳信號動態放大，根據事先測定好的聽力曲線，補償佩戴者的聽力損失。
作為被關注不久的特性，它們也面臨著更多的挑戰，包含低延時的語音增強；嘯叫控制，尤其是在放大增益很大的情況；低延時的多通道動態范圍控制技術，配合聽力損失檢測；自我語音消弱與控制，如在使用者講話時，是不是能更好地拾取環境有效信號； 以及需要TWS左右互通支持左右耳協調的問題。
個人語音入口之語音喚醒與識別：
TWS耳機作為重要的個人語音入口，肩負著語音交互重任的喚醒與識別功能，也成為了眾多耳機廠商的研發重點。未來的發展方向也將朝著低功耗、更好的口音適應能力（更大模型），或者是對使用者進行個性化優化的計算，更好的環境適應能力等方向發展。聲加科技也在此方向上不斷進行探索和努力，且在一些落地案例上得到了客戶和消費者的肯定。邱鋒海表示，比如可以在一個通用模型下，對個人進行優化，讓耳機對不同的口音進行自適應。
TWS耳機未來的發展和展望
另外，邱鋒海也從產品形態、核心功能、個人化、智能化等方面對TWS耳機做了更多的展望和期待，并號召所有從業者一同想象——未來，它可不可以成為用戶的個人ID？比如物理形態上，是不是能像助聽器一樣，結合對耳道深度的參數感知，為每個人實現定制化；同時結合智能技術，對個人行為和使用場景進行感知，從而更智能化地根據使用者的行為模式做出反饋。
最后，邱鋒海表示，“我們希望有一天，耳機就像是身體器官的一部分，平時不會感覺到它的存在，但需要的時候某個功能它就出來了。聲加科技將始終致力于在復雜場景下，為人與人通信、人與機器交互提供更清晰、更舒適、更自由的使用體驗，最終實現人機完全交融的愿景。”
