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揭秘:蘋果、Alexa、Sonos、微軟這些巨頭的語音實驗室都長什么樣?
造一臺好的音箱并沒有想象中那么容易。
自 2 月 9 日在美國等地開售,HomePod 轉眼已經上市快兩個月了。
消費者對于蘋果這款新產品也是褒貶不一,有人喜歡它的音質,有人覺得它智能體驗不佳。不過根據市場調研公司 Loup Ventures 公布的數據,HomePod 在上市后短短兩周內便拿下美國 3% 的市場份額,已購買用戶滿意度高達 89%。當被問及為何喜愛 HomePod 時,這些用戶無一例外都將票投給了高品質的音樂及音質體驗。

這正是蘋果期望達到的效果,蘋果技術團隊對 HomePod 的聲學品質要求十分嚴苛,這也是導致后來 HomePod 跳票上市的主要原因。而為了保證 HomePod 具備足夠的聲學品質,蘋果專門在總部庫比蒂諾建造了一個專業的聲學實驗室,對最終的產品進行嚴苛的聲學測試。今年 2 月,庫比蒂諾音頻實驗室曾向外界開放,讓媒體得以一窺 HomePod 的聲學測試基地。
據蘋果全球營銷高級副總裁 Phil Schiller 介紹,從庫比蒂諾實驗室走出去的產品不僅有 HomePod,還包括 iPhone、iPad、Mac、AirPods、Apple TV 等幾乎所有蘋果系的硬件。在產品上市前,它們均需要在這里接受嚴格的聲學「體檢」,檢查內容包括所有硬件產品的聲學器件(如麥克風、揚聲器),以及它們與 Siri 協同工作的效果。

蘋果公司硬件工程副總裁 Kate Bergeron 則表示,HomePod 并非是為了追逐智能音箱浪潮而一時興起做的產品,該項目早在六年前便開始了。蘋果并沒有通過與其他公司合作的形式來加快 HomePod 的上市進度,而是選擇從零開始設計和構建 HomePod。
蘋果為 HomePod 項目成立了一支龐大的聲學研究團隊,HomePod 體內的每一個「器官」——包括芯片、麥克風、喇叭 、WIFI 模塊、電源甚至外表的織物網格,均為蘋果自家設計開發。
為了測試這些聲學部件的性能,蘋果為 HomePod 建造了一個專門的消聲室,其墻壁由特制的泡沫吸聲材質組成,完全與外界隔離,腔室內無反射和回聲,因此構成測試 HomePod 波束成型麥克風陣列和長沖程低音揚聲器最理想的環境。

蘋果的電波暗室是美國最大的消聲室之一,建立在另一個房間內,其底部應用隔離彈簧作支撐,以防止外部的振動影響測試。HomePod 的兩個杰出的空間音效功能——「Space Filling」和「Play Now」,就是在這個房間里測試的。

噪聲與振動實驗室則已經成立很多年了,在此之前其主要用來測試與處理 Mac 風扇和硬盤驅動器的噪聲,近幾年逐漸演變成測試包括 iPhone、iPad、HomePod 在內各種設備機械噪聲的實驗室。
此外,還有一個專門檢測 HomePod 電子噪音的實驗室。例如有些用戶喜歡將 HomePod 放置在床頭柜上,為了保證 HomePod 在用戶入眠后不會產生影響用戶睡眠的噪音,蘋果必須將待機時的電子噪音降到足夠小。

這個房間由 28 噸混泥土澆制而成,墻壁上布滿白色特殊材料制作的消聲面板,由 80 個隔離支架支撐。該電子噪音室內降噪效果可達 -2dBA,低于人類聽覺閾值,人站在里面能夠清晰地聽見自己的心跳聲。
最后,還有一個專門為檢測 Siri 語音算法而設計的房間,工作人員會去到不同嘈雜程度的聲學空間取樣,萃取混響特征的平均值,并在這里打造出一種最具代表性的聲學環境,以訓練 Siri 的拾音能力。以室內派對這樣的嘈雜環境為例,HomePod 在播放音樂的同時,還需要考慮如何能夠過濾掉背景噪音,讓 Siri 能夠清晰地拾取用戶的語音指令。
擁有一個好的聲學實驗室,就相當于為音箱產品設立了一個優秀的聲學醫院,在產品出爐前為其進行嚴格的體檢測試,才能帶給用戶最優質音質體驗的聲學產品。
除了蘋果,幾乎所有入局聲學產品的科技巨頭都建立有自己的聲學實驗室,它們會依據自家產品定位的不同而各具特色。下面我們也簡單看一眼亞馬遜、微軟及 Sonos 的聲學實驗室。
Amazon 126 Lab:用 JR 機器人測試 Alexa 的對話性能
Amazon 126 Lab 是亞馬遜旗下的硬件開發公司,于 2004 年創立,位于美國加利福利亞州森尼維爾市,Kindle、Fire Phone、FireTV、Echo 等一系列消費者耳熟能詳的電子消費品均是在這里誕生。

在 Amazon Lab 126 的森尼維爾辦公室內,有一間專門測試第三方 Alexa-Enabled 設備性能的實驗室,其測試的主要工具是一款名為 JR(Junior Rover)的小型的旋轉機器,有橙色底座、四個輪子,頂部的平臺可以承受 22.6 公斤的重量,并且可以延展到 1.8 米的高度 。JR 的辦公室是個沒有窗戶、隔音的房間,JR 的主要工作是可連續多個小時與 Alexa 設備對話,以統計其喚醒次數、語音準確率、響應時間等性能指標參數。
微軟音頻實驗室:吉尼斯認證全球最安靜之地,環境聲音可低至 - 20.3 分貝
微軟位于華盛頓哥倫比亞特區雷德蒙德市 87 號樓的音頻實驗室被吉尼斯認證為全球最安靜之地。
房間的天花板、墻壁和門上都布滿了楔形吸音器,地板由鋼絲繩制成,底部的防震支架則將實驗室本身與建筑基座的其余部分隔離開來,并安裝有 68 個減震彈簧。該實驗室對聲音的吸收率高達 99%,環境聲音可低至 - 20.3 分貝。

微軟的工程師們可以用這間實驗室測試包括 Xbox、Surface 等電子設備,訓練微軟的語音助手 Cortana,還在這里進行 HoloLens 的三維聲音技術研發。
Sonos 聲學實驗室:擁有最好的無線技術測試實驗室
Sonos是目前世界上最知名的音響品牌之一,總部位于美國加利福尼亞州圣巴巴拉市,在全球共有四個實驗室,分別坐落于美國的總部圣巴巴拉、波士頓、西雅圖以及中國上海。

在 Sonos 的聲學實驗室中,設立有專門的用來測試 WIFI、Bluetooth 等無線傳輸技術的實驗室。Sonos 自創立以來,就一直堅持做無線音響設備,如何把自由的無線網絡與高品質 HIFI 音效融合,創造基于無線網絡的高品質家庭音樂體驗,是 Sonos 產品一直堅持的主題。(作者:談哲@深圳灣)