如何选购TWS耳机（2）：通话降噪（ENC）

数码桃桃

当我们使用TWS耳机通话的时候，可能在一个安静环境里，也可能在地铁上，在公交车上，在人声嘈杂的餐厅里，也可能在风声呼呼的户外。在各种复杂噪声环境下使用TWS耳机通话，对方是否能听得清楚自己的声音，跟我们使用的这副耳机的通话降噪效果有直接的关系。通话降噪通常意义上也就是我们常说的ENC(Environmental Noise Cancellation)，专业开发术语叫上行降噪, 主要包含环境噪声消除和回声消除。他要解决的问题就是当我们在一个复杂噪声环境里通话的时候，确保对方能听清楚我们的声音，同时听不到或者几乎听不到环境里不需要的噪声和自己的回声。回声消除几乎是默认必须具备的功能，技术也很成熟，产品之间差别不大，这里重点讨论环境噪声消除。
ENC技术上是怎么实现的呢？还是用到软件算法。我们通话时，一定用到麦克风，如果只有一颗麦克风，这颗麦克风在获取我们通话的人声信号的同时，也录进了周围环境的声音。如果只用一颗麦克风，这个时候需要通过对语音信号的特征进行提取，对环境噪声的信号进行识别和衰减，然后再将处理过后的信号传送给对方，这样对方就能听到比较清晰的人声和较小的环境噪声。但是大部分时候，人的声音和环境噪声的很多频率是重叠的，尤其是当处在人声比较嘈杂的环境里通话的时候，噪声本身也是人声，就更难将目标声音和噪声进行很好的区别。这就是单麦克风做ENC的弊端，一般单麦克风的ENC降噪能力在10dB-20dB. 这种单麦克风实现的ENC，对于刺耳的喇叭声或者非常吵闹的人声还是有比较好的降噪效果的。但是对于更复杂的噪声环境，单麦克风的降噪效果是有限的。
随着技术的发展，出现了用两个麦克风来做波束成形（beamforming）的技术, 基本原理如下图1，



图1：Beamforming 原理

在耳机的不同位置装上2颗麦克风，一颗靠近人的嘴巴，另一颗远离人的嘴巴，确保两颗麦克风之间的距离能达到一定标准。利用声音到达两个麦克风的距离差所产声的两个麦克风接收到同一音源的信号差，在结合算法逻辑，能够比较精准地识别出来目标声音。这就为抑制环境噪声，增强目标声音提供了基础。结合降噪算法，通过2颗麦克风的beamforming技术实现的降噪效果比单麦克风要好很多，降噪幅度可以达到10dB-85dB. 双麦克风beamforming的降噪效果在不同噪声源上的表现可以参考图2.



图2：双麦克风ENC对部分特定噪声的降噪效果

目前市面上做通话降噪算法的公司有很多，但是TWS耳机上公认的降噪效果最好的还是Qualcomm的CVC。国内BES的ENC算法也挺不错。不管是高通的CVC， 还是BES的算法，都对麦克风本身的一致性有要求，对麦克风的结构位置和密封都有要求。高质量的麦克风和恰当的结构设计，才能确保算法的有效性。
有些特殊情况，即使使用了双麦克风来做降噪，依然效果不理想。比如在大风里打电话，对方是很难听清的，或者坐在车上开着车窗，车子跑起来，自己打电话对方也很难听清，即使是像Airpods Pro 这样高端的TWS，这种极端场景里通话降噪的效果也不理想。最近几年， 又有了新的技术突破，在耳机的喇叭附近，再增加一颗骨传导的麦克风，来获取人声的信号。由于这种方式是通过骨传导传声到麦克风的，完全避开了风噪的影响。再结合对比外部2颗麦克风的信号，能够在这种极端噪声环境里更好的提取出人声，从而更好地抑制噪声信号。目前使用了这样一颗骨传导麦克风的TWS耳机产品都为高端机型，包括华为的Freebuds 3, 4, Edifier的 DreamPods Pro. 苹果，三星，索尼等也都有几款，有的在商品详情页里面会特别介绍，有的没有特别提到这个点。



Edifier Dreampod Pro 2



HUAWEI Freebuds Pro

选TWS耳机，考虑ENC降噪效果的时候，一般商品介绍里不会有指标化的介绍，通常是描述性的。我们在了解产品的时候，尽量了解用的单麦还是双麦或者3麦做通话降噪（有没有骨传导麦克风或拾音器），蓝牙方案用的越高端越好，最后一定要相信品牌的力量，品牌不只是让我付出更高的溢价，重要的是有保障。
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