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  • 华为与央音首席调音团,轻叩无损音质的音乐谜题

    “Can you hear the music?”

    前不久热映的电影《奥本海默》中,波尔对奥本海默提出了这样一个问题。他说:“代数就像音乐,重点不是你能不能听懂音乐。而是你能不能听到音乐。那么,你能听到音乐吗?”

    奥本海默用力地说:“Yes,I can。”

    音乐是一件充满奥妙的事物,就像物质的基础构成是原子,音乐的基础构成是机械波。声波的时长、强弱、调性、音色等因素组成了旋律。但在基础层之上,音乐还包含了节奏、曲调、和声、力度、调式、曲式、织体等,更上层还要技巧、情感、乐思以及更多。

    面对如此复杂的音乐,我们不必一点点去拆分它,听懂它。但我们都需要做到一件非常重要的事——听到它。

    但是,我们真的能听到音乐吗?

    在日常生活中,我们远离乐器、歌者与舞台,只能通过数字信号感知音乐。这导致绝大多数时候人们只能尽力去听懂音乐,反而无法真正听见音乐。解开这个难题的钥匙,是科技与美学的组合。

    华为与央音首席调音团,轻叩无损音质的音乐谜题

    11月23日,华为音频创新技术(2023)媒体沟通会在中央音乐学院歌剧音乐厅召开。华为终端BG音频与智能配件产品线总裁刘东方,分享了华为FreeBuds Pro 3背后的全链路自研创新技术成果。随后,中央音乐学院室内乐乐团为现场嘉宾演绎了“领听原声”音乐会,带来了《冬》第一乐章。

    华为与央音首席调音团,轻叩无损音质的音乐谜题

    这场活动的缘起,是华为联合中央音乐学院首席调音团,为FreeBuds Pro 3进行了调测。这个组合里,华为带来了关于无损音质的科技能力,来自中央音乐学院的六位音乐家,则献上了对音乐美学的阐释与理解。

    科技与美学的结合,对应上我们在耳机中感受音乐的生活,或许就可以回答“如何听见音乐”的谜题。

    答案就像奥本海默说的那样,“Yes,I can”。

    Can you hear the music?

    在浮光掠影般的日子里,我们在地铁上、候机厅里、写字楼中,偶尔才能透过耳机连接音乐。

    但这种情况下,我们往往只能听到音调和歌词。乐器的间奏,升降调中的情绪冲突,乐理与乐思之间的碰撞。这些东西非常精细,却很难在数字信号中呈现出来。

    于是下班、放学之后,我们看很多关于音乐的科普文章,看了大量“几分钟带你听懂古典音乐”的视频。我们对音乐家耳熟能详,对乐理知识侃侃而谈。但是,我们真的能听到音乐吗?

    我自己就有这样一段故事。小时候看过一篇介绍马勒的文章,对此兴趣盎然,于是找到了马勒升C小调第五交响曲来听,但电脑+耳机的组合只带给我一段晦涩的旋律,听得昏昏欲睡,同时也一头雾水。

    华为与央音首席调音团,轻叩无损音质的音乐谜题

    多年之后,当我深信马勒不过如此的时候,偶然有机会听了一次现场演奏。赫然发现这首作品之中充满了不同器乐间的对抗和矛盾。悲伤与欢快、沮丧和亢奋、绝望与希望,这些对立通过不同乐器的并存释放了出来,让整首作品在普通的旋律中展现出了异乎寻常的美感。

    这些极具特色的器乐表达,在耳机中是根本听不出来的。这意味着我带着一些知识想去听懂音乐,其实根本没有听到音乐。

    这就是音频传输技术令人无奈的真相:它是一个异常复杂的木桶效应。

    从音源到入耳,音频传输需要经历采集、过滤、压缩、传输、播放等环节,涉及芯片、网络、声学结构、软件编解码等不同的技术领域。虽然在流媒体平台,我们能够看到有付费后的“无损音质”选项,但仅仅音源无损并不够,音乐还是会在后续的传输、播放过程中被损坏。任何一个环节、一种技术出现问题,都会导致声音最终表现被影响,失去真实效果,从而出现像我在初听马勒时遭遇的索然无味。

    尤其在我们习惯使用TWS耳机感知音乐时,耳机的无线设计与狭小的硬件结构,会导致网络不稳定、元器件设计有局限等问题。可以说,在TWS产品中追求音质,甚至是原声还原,是在不可能中去追寻可能。

    我们煲耳机,我们安装一堆声音增强软件,甚至有音乐爱好者戏称要给耳机“开光”。这些努力都是为了去努力强化一些音质,从而更多一点可能去接近“听到音乐”。

    那么,在TWS耳机中,在繁忙的现代生活下,真正听到音乐是一个无解的难题吗?

    华为和来自中央音乐学院的音乐家们并不这么认为。在多次讨论之后,华为与央音双方都认为,耳机仅仅是听众与演奏者之间的桥梁。它无需过度诠释,无需画蛇添足,同时也不应该损害音质。它需要做的只有一件事:还原真实,还原现场。

    但让最真实的音乐美学发挥价值之前,一枚耳机中科技矩阵需要做好准备。

    环环相扣如织锦

    在耳机中通过技术创新去还原音乐的真实,意味着让音频传输这个木桶的每一块木板都向上生长。如果要给这项工作找个比喻,那么最合适的应该是“织锦”。

    代表中国美学典范的织锦,能够方寸之间调度成百上千条经纬丝线,容不下一丝错乱,来不得半点误差。

    华为与央音首席调音团,轻叩无损音质的音乐谜题

    仅仅在TWS耳机领域,华为已经拥有110项外观专利,401项发明专利,38项实用新型专利。这些技术能力就像一条条丝,最终织成一段属于“华为音频”的锦。因为华为知道,想要实现“原声”的音乐体验,只有牢牢掌握端到端的全链路音频技术,除此之外,别无他法。

    我们可以看看,华为是如何在一枚耳机中,实现技术与技术的环环相扣。

    首先在发挥产品性能,联动软硬件体系的耳机芯片中,华为历时四年打造了全球首款支持Polar码技术的音频芯片麒麟A2。

    华为与央音首席调音团,轻叩无损音质的音乐谜题

    为了确定这条技术路线,实现TWS耳机提升带宽、增强抗干扰两大能力突破,华为针对超过十种抗干扰方案进行了大量仿真环境测试,像海底捞针般最终选择了抗干扰能力广受好评的Polar码技术。华为FreeBuds Pro 3,同时实现了高码率和高抗干扰的蓝牙传输,全面突破了无损传输的产业困局,让TWS耳机不卡顿、不损音质的不可能,有了转化为可能的契机。

    华为与央音首席调音团,轻叩无损音质的音乐谜题

    就像前文所说,音频传输是木桶效应,核心器件的升级并不意味着全部。音频编解码,就是下一道等待着华为的考题。在这方面,华为用三年时间将自行研发的L2HC编解码协议持续演进。全新一代的L2HC 3.0智能无损音频编解码协议,可以达到音频码率拓展至1920kbps,实现了耳机行业的最佳无线音频传输能力,完成音频编解码领域的史诗级提升。

    在发声单元方面,华为在尝试过多种方案之后,最终选择在FreeBuds Pro 3上搭载了超感知原声双单元。其中包括大驱力11mm超磁感低音单元和微平板高音单元,可以实现兼顾宽频域、低失真、高瞬态的发声效果,让音乐能够最终被无损还原出来。

    华为与央音首席调音团,轻叩无损音质的音乐谜题

    在软件层面,声音的传递复杂多变,音量大小、人耳结构不同都会导致收声效果不一致,这就需要软件算法进行辅助和补偿。FreeBuds Pro 3搭载了全新升级的三重听感实时优化算法,可匹配音量大小、人耳结构和佩戴状态,让智能化技术来确保原声复现。

    这些技术“环环相扣如织锦,大珠小珠落玉盘”,最终组成了“原声”的基座。华为在根芯片、传输、编解码、重放、算法等多方面的海量技术研发,最终组成了FreeBuds Pro 3的超CD级全链路无损音质,让用户可以真实体验到无损音频。

    这副“织锦”就绪之后,才能尝试给《奥本海默》中的疑问做一个回答:至少我们已经做好准备,去听到音乐,去听到原声的音乐。

    “一把柴火”与科技美学

    就如同好的乐器支持了乐手的演奏,强大的音频技术与音频工程化能力,支持了在耳机中释放原声音乐的美学魅力。

    科技与美学,在“真正听到音乐”的路上缺一不可。为此,华为与中央音乐学院的音乐家们共同发起了一系列产学合作课题。

    华为与央音首席调音团,轻叩无损音质的音乐谜题

    在这一次,华为FreeBuds Pro 3联合来自中央音乐学院的六位音乐家:男高音歌唱家谢天,钢琴演奏家黄亚蒙,二胡演奏家杨雪,大提琴演奏家朱牧,作曲家张征及小提琴演奏家靳海音组成“中央音乐学院首席调音团”,在全方位覆盖用户曲风喜好的钢琴、声乐、民乐、管弦、作曲各专业艺术方向中,为FreeBuds Pro 3进行了专业调音。

    在双方对于“原声”音乐的共识下,六位音乐家来到了华为音频实验室,深度参与到华为FreeBuds Pro 3的产品音效表现及曲风调测工作当中,从而在无损传输能力的基础上,力图将音乐厅中真实音乐演奏的层次感、细节感带到耳机中,实现“高频透亮,低频澎湃,细节丰富,层次分明”的音质效果。

    客观来说,我们此前也了解过很多类似的跨界合作,但一般只具有象征意义与品牌意义,真正对产品体验的改变并不大。但这次华为与央音的合作却截然不同,用户可以在FreeBuds Pro 3当中清晰、明确感知到六位音乐家带来的改变。在音乐家的指导建议下,华为工程师创新采用了自由场下的频响测试,优化了原本高频缺失,人声过亮的问题;使用仿声测试系统,带来了更接近实际的听感。

    比如在听测过程中,谢天教授就对乐器成分丰富情况下,音频和人声分离效果提出了要求。他认为,“美声和通俗歌曲在录音的时候就有很大的区别。美声的录音非常难,我们唱的时候共振很大,离话筒很远,如果用通俗歌曲的录音方式,整个曲线全部都是爆音,如果既不能爆音又不想去损失细节,那么录音的动态范围就一定要大,相应的耳机的频宽也要足够宽,该有的频率成分都能够准确的重放出来”。

    这些专业指导与高要求,展现了必须有顶尖的音频技术能力,才能发挥出顶尖音乐家们的调试能力。

    音乐家靳海音说,“我们和华为有一个共同的目标,就是忠实地去还原,华为做好了技术上的准备,我们愿意在这个火苗之上去再添一把柴火”。

    这把柴火,改变了TWS耳机中在听音乐,却无法真正听到音乐的尴尬;这把柴火,点燃了在忙碌生活间隙重新感知音乐,享受音乐的可能;这把柴火,熊熊绽放着原声之美。

    华为与央音首席调音团,轻叩无损音质的音乐谜题

    在这把柴火的背后,华为与央音调音团的合作,可以说集合了中国引领全球的科技力量,与中国最高水平的音乐美学,最终,组成了独属于中国的科技美学。

    中国的科技美学,回答了“能否听到音乐”这个永恒问题。

    我们可以穿透数字世界,让每一个人,每一段生活,甚至每一个原子都真正听到音乐。

    数字世界,应该能展现人的悲欢,呈现艺术的美好。为了实现这个目标,我们从未停歇,每天都在尽一份努力,添一把柴火。

    原声,是所有音乐谜题的答案。

    天津
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