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N’Bass虚拟增大后腔技术助力智能手机音频技术提升

作者:nbass 发布时间:2021-02-23 15:08:15 人气:2096

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01  从小米10系列谈对称式双扬声器


2020年2月13日小米10系列发布会是一次值得被智能手机音频从业者们纪念的盛会。作为小米十年的“梦幻之作”,小米10 Pro的音频配置被小米音频工程师推上一个高峰:创新式应用对称式超线性双扬声器、N’Bass材料填充实现等效1.2cc超大音腔效果、极限7磁手机发声单元设计实现0.65mm业界最大音膜振幅——通过声学、工艺、材料的完美结合,小米10 Pro实现了令消费者惊艳的听感,也凭借综合76分的高分登顶DXOMARK手机音频榜第一名。

 之后近一年时间内,各大手机厂商均有双扬声器机型发布,该榜单几经更新,但小米10 Pro到目前为止依然高居榜首。究其原因,还是在于小米10 Pro采用的“对称式”双扬声器设计,上下喇叭的增益差别接近零,最大程度还原声音的空间感,这一点是其他非对称式双扬声器设计所无法媲美的。而贝斯特新材料供应的N’Bass材料在这之中起到了重要作用。

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DXMARK评价

“该手机在我们的音频播放测试中取得令人印象深刻的优异成绩(77分),堪为助其获得优异总分的制胜关键。在播放测试中,该手机在音色和空间感两个项目中都拿下了领先群雄的佳绩,其成绩分别为78分和77分。该手机在我们的整个测试音调范围内都能呈现出色的音调,特别是它可以非常准确地呈现低音,其表现优于我们测试过的其他顶级手机,因此在音色测试项目中拿下了非常优异的成绩。”

 

02  对称式立体声实现难度

 

“对称式”立体声设计虽然能够带来更好的声音体验,但是却对手机内部空间利用提出巨大挑战。在全面屏时代,手机顶部的前置摄像头、传感器、3D结构光、红外相机等组件占据大部分空间,若想在有限的机身内放入两颗规模和设计完全相同的发声单元,手机结构设计难度将上到一个新的台阶。

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▲图为小米10 Pro官方拆机图,可以看到手机内部组件拥挤,顶端摄像头模组占据大量空间

 目前,市面上大多数“立体声”手机采用的是非对称式扬声器技术,即另辟蹊径地将听筒作为其中一个声道的发声单元,从概念上实现立体声。这个技术趋势基本成为主流,但是从物理和硬件角度,非对称式扬声器地声场并不完整,无论是播放音乐还是游戏外放都有一定缺憾,手机音频工程师不得不通过软件优化的来弥补硬件的差异,但这一方法在需要精确定位的场景下,也难以起到预期的作用。

小米10系列手机音频原理类似家庭音响立体声,通过在手机顶部、底部分布双扬声器的方式,重建声音的立体感,而小米10之所以能在拥挤的手机机身内放入两颗相同的发声单元,除了小米音频工程师的精妙设计外,N’BASS材料也起到举足轻重的作用。

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▲图为小米10 Pro官方拆机图,有限机身空间内搭载上下两颗1216超线性扬声器,实现真立体声

 

03  N’BASS材料原理

 

在介绍N’BASS材料前,让我们先简单了解下音腔大小对于声学表现的影响。

一般情况下,目前主流手机用底部主微型扬声器采用一体化BOX设计(扬声器、密闭音腔和天线三合一的设计),相比于采用开放式音腔扬声器的手机,采用密闭的后音腔技术不仅可以抑制声音短路效应,而且会大大降低手机外放时的震感。当然随着后音腔容积不断增大,其频响曲线的低频谐振频率(f0)会不断向低频移动,不仅带来大频宽,而且能使低频特性得到改善,给用户带来更好的声学体验和低频冲击。另随着后音腔容积不断增大,其振膜的振幅也会随之增大,意味着扬声器可以带来更大响度,让手机用户体验到高响度的声音。

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N’BASS虚拟音腔增大技术凭借的是一种多孔声学增强材料(也称吸音材料),可以在微型扬声器的生产中直接将其灌装在手机扬声器的后音腔中,与传统吸声材料相比,N’BASS材料具有更卓越的吸声效果,同时具有更好的可靠性,可耐受消费电子产品在不同使用环境下的要求。

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▲图为小米11手机宣传视频截图,白色颗粒为N’Bass材料

 N’BASS虚拟音腔增大技术可以让微型扬声器在后音腔的体积被缩小的情况下实现与大音腔同样的声学效果,这就是“虚拟”或者“等效”概念的由来。

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▲图为在0.4CC后音腔中,填充不同比例的N’BASS产品的频响曲线图,可以看到随着填充量的增加,低频谐振频率也在相应的往低频移动,另外低频的响度也有显著的增加,最大甚至可以达5dB,这个效果与上面实际物理增加后音腔体积产生的声学效果一致。

作为一家拥有多项国际专利,专门从事N’BASS虚拟增大后腔技术及其他关键声学材料应用的研发、生产和销售的高科技企业,贝斯特新材料的愿景是与客户并肩解决材料科技的挑战。在对称式双扬声器商业化的一年内,消费者对于小米10 Pro声学表现的认可让我们更加坚定自己的信念,我们希望在材料科技领域持续创新,解决手机厂商面临的空间不足与声学表现的矛盾,通过持续的研发投入,为客户提供性能更好的产品,推动对称式双扬声器的应用,让消费者听到更美的声音!

 

注:本文中所引用的图片版权归原作者所有,如有侵权,请立即与我们联系,我们将及时处理。

 

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