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[耳机] 以降噪闻名的 BOSE ,喇叭做得其实不如别家好

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发表于 2006-5-7 11:34:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
耳机和音箱发烧友们,一般是把 3B——Beats、B&O、BOSE 视作非主流的。
  L" \! z2 S+ I* e
9 E. Z8 i5 R+ f就因为这三个品牌在各自“发烧价位”的产品,都不是以发烧级的音质著称,没在耳机最关键的振膜、磁体等发声单元上下功夫,而是靠各自独特的卖点占领高价位市场。
! j" o" B8 [+ L, |& p$ S! E: J7 H/ x/ Y
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6 L# V7 M% u( p0 x* QBeats Solo 3、B&O PLAY H4 、BOSE QC35. t+ j' p  o4 ~* B
Beats 主打时尚潮流,B&O 靠沉稳简约的工业设计,而 BOSE 则是以音效增强著称。
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5 e' F) {# b- H" A+ S7 _- v发烧友们虽然很嫌弃前两家,可对 BOSE 却是认可的。虽然有些人认为它家的产品音质不够发烧,但当谈到音效增强带来的实际感受提升时仍是认同的。
* u" X! H3 G) M7 w' N
3 h  B' q) Y2 J那么,BOSE 的音效增强指的是什么呢?这首先要从“心理声学”说起。5 R& h6 ^) I" A/ i6 ^6 q; Y  y

' Q/ U5 Y: F$ t: P8 t& m/ ^$ I: O$ }耳朵能听出来的才最重要4 n5 X7 u4 ]3 M
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心理声学其实就是研究人脑如何解释声音的科学。  }9 a" q) l1 R$ f! X& m

5 d  `3 g5 `& `1 q1 i当人们听到一段声音时,会在内耳在把声音波形转化为神经刺激,这时有些波形的差别可能无法被感知到。心理声学会研究人们能感知到的是哪些,为什么会这样。0 D5 ~+ ^3 K+ J. e- r
) @# A$ T% D: O( F, R  s: y1 c. O8 Q
应用心理声学的一个著名例子就是 MP3,它利用了人耳的各种掩蔽效应,舍弃掉对人类听觉不重要的音频信息,在听感差别不大的情况下,把音频文件压缩的小很多。8 u/ ~9 j4 S+ }9 V2 [3 \/ t7 Z
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; ^/ ?% O# W0 r8 _& y2 e. B( PAmar Bose 在课上; r9 m  v. q; \  ]# D9 z, A
BOSE 公司的创始人 Amar Bose 教授对心理声学颇有研究,他曾经在课堂上讲过这样两句话:
% t! \$ `% _5 W6 w3 L: i, _7 a7 a; J( g+ ~2 ?1 H* n: G4 L- l2 R
“你可以将音频工程师聚到一个屋里,给他们安排降低失真的任务,他们会很高兴地研究个好几年。! y/ J! E; a# |

( D2 k. X& Q: ^. n但最根本的问题是:从感知的角度来讲,这种做法的意义何在?如果不能直接听出失真,那么除了实现一些工程方面的目标之外,你所做的这一切是否确有所值?”0 |- s* r7 a/ ]6 c
1 b" r' s( u  ~
此后,不以仪器读数为最终目标,从听音者的实际感受出发,一直被 BOSE 公司的研发人员奉为信条。所以它家的产品通常不会追求极致的频率响应或瞬态,而是力求在各种场景中都能让使用者获得良好的体验。  I1 F0 x; P$ f% F  D8 k4 F! m" |
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' }! C4 a. v7 p! c* ^: \; P6 ?7 R# L- }& @
要达到这个目标,就不能像其他的音响公司那样只把喇叭做好,而要在“翻译”声音信号上下功夫——对声音信号的处理算法和电路进行优化。这让 BOSE 看起来更像是家“软件”公司。
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: O! H4 C  h, n. u9 q5 @- `实现了那些“硬件”公司无法做到的音效增强,BOSE 自然有自己的独门秘籍——直接/反射声技术与主动降噪技术。
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 楼主| 发表于 2006-5-7 11:35:00 | 显示全部楼层
想听环绕声不用一堆音箱
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直接/反射声音箱+ e( L2 m5 F$ M; ]
直接/反射声技术是 BOSE 公司第一个成功商业化的信号处理技术,相关的衍生专利以及新产品到今天仍然是 BOSE 公司的主要命脉。
# \9 ?9 O2 K: W
! P6 e1 _+ @2 m- p它主要用在音箱上,和我们耳熟能详的 DOLBY(杜比)环绕声技术类似,都是用来营造出更加真实的环绕效果。5 }1 a. \0 s- [8 O
% ?( z9 J" U( x& q$ k
不同的是,BOSE 更有先见之明。相比 DOLBY 在 20 世纪 70 年代末才推向电影院线的环绕技术,BOSE 早在 20 世纪 60 年代中期就开始了这方面的探索,堪称该领域的先行者。2 N# w4 _/ u, Y
: p9 J0 a' v+ D& c3 }
❶ 消除“皇帝位”的传奇 BOSE 901
4 \& M! p- T3 E3 ^, `1 ]3 c& }0 N. Q% [' G. {* `* F' Z
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BOSE 901 音箱的背部
- b% _4 t* I% t2 K第一个成功使用直接/反射声技术的产品,是 BOSE 公司于 1968 年面世的传奇音箱产品 901,它的每个音箱均由 9 个不同指向的扬声器(正面 1 个,背面 8 个)构成。% n; V7 a7 ^+ g' g- F' v3 x: E

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9 f( G; O% X* S" s* y, U" ~传统 2.0 音箱要摆放很讲究才能出现“听音皇帝位”' _5 J2 g' D& e: d( @  }
传统音箱通过特定的摆放方式,会形成一个最佳的聆听位置,可以将各个单元发出的声音很好地融合在一起,所以这个位置通常被称做“皇帝位”。/ R0 j9 C+ u. C

4 S* U! J; m4 A: _+ ]' W 4a036dc31dbd49e8e0a7dc517b72b5ce - 副本.png 2 G' |1 h! f8 k9 F
BOSE 901 没有皇帝位,最佳聆听位置很广BOSE 901 通过优化扬声器在音箱内的排列位置、每个扬声器发出声音的大小,将最佳聆听的位置由一个点扩大到一大片区域,同时音箱的摆放也可以比较随意,被广泛认为是一款颠覆性产品。* ?* V4 X/ z# c3 b
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直到 2015 年,BOSE 901 还在生产,这款近 50 岁的音箱已经更新到了它的第 6 代。
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 楼主| 发表于 2006-5-7 11:35:00 | 显示全部楼层
❷ 后起新秀 BOSE C5
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随着 BOSE 在心理声学方面的积累,直射声/反射声技术也在持续进步。9 D- a4 B# @( v
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$ a7 p' v& W% E' C% q4 Q
例如 BOSE Companion 5(简称 C5),由 1 个低音发声单元和 2 个卫星音箱组成的电脑音箱系统,看起来和传统的 2.1 音箱系统一样。! U9 c/ h( M1 N- p' y
" O% ^2 Q& m4 D
但其实 C5 每个卫星音箱内部由 2 个呈一定角度的扬声器构成,工作时并不是传统音箱的左右 2 声道工作。1 Y1 \! ?6 r" g" Y  F1 R& a* `
" ~6 E9 H* l& `) T0 B
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它是通过直接/反射声技术,配合对不同喇叭声音大小和不同声音播放间隔等一些列特殊调教,最终使整个系统呈现出堪比 5.1 音箱的包围感。8 |& n9 {: [) W/ C: d5 S
5 I( S# l+ X) u* t" N+ L3 C
相比 901 单只音箱内部的 9 个喇叭,C5 大幅缩减到了 2 个,却同样实现了消除皇帝位和比同类传统音箱更好的听音效果,可以说是后起之秀。+ w8 o: q" t  `/ D
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❸ 一体式音响中的另类 BOSE Wave
) z# S7 B$ q6 ^0 N
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BOSE Wave 内部结构0 `4 J% Y/ w5 E
除了音乐音箱与电脑音箱,BOSE 更是在其一体式音响——Wave 系统上也广泛使用了直接/反射声技术,弥补了一体式音响系统普遍存在的声场小、定位差的短板。
" t2 @: o2 k; l5 U4 f- A
& U  F' e! ~2 P加上迷宫一样的音频导波管技术,增强了低音表现力,使得 Wave 系统在一体式音响中极富竞争力。& n$ z! H5 l0 N) t
" [  u  k& ~2 u7 B( \) _
耳机主动帮你消除噪音& i' ~9 T! [- L& I% M/ J* T
如果说 BOSE 在音箱领域的核心竞争力是直接/反射声技术,那么在耳机领域就是主动降噪技术了。
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9 f8 ?& q  V; l' |# N❶ 主动降噪耳机的开山鼻祖
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世界上的第一个主动降噪耳机,正是由 Amar Bose 发明的。在 1978 年一架苏黎世起飞的航班上,Bose 教授不堪飞机噪音之苦,这让他想去研究一种降低噪音的方法,于是一下飞机就开始了方程推导。( J2 e3 o( j$ x3 ~
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经过 8 年的研究,BOSE 公司终于研发出了足以令自己满意的第一代原型机,并将它机提供给不间断环球航天飞行飞行员 Dick Rutan 和 Jeana Yeager 以实验其降噪能力,并做出具有针对性的改进。
" a$ i" V2 c  T" n7 y6 t7 |9 w4 n+ W; v; k+ D/ M
直到 1989 年,BOSE 才终于拿出了正式提供飞行员使用的量产版,堪称十年磨一剑。而此耳机刚一面市就得到了美国军方的大单,有报道称美国军方通过给飞行员/地勤人员佩戴降噪耳机,节省由于噪音致残而需发放的补偿金达 2 亿美金之多。" u/ g! L" D' m, ]

& A, u) W$ i) P% }8 @❷ BOSE 的主动降噪在今天仍是第一
0 h$ f* H" O3 i
8 E: ?4 ], V+ E' I! _6 O& E: s7 |( gBOSE 不光是主动降噪领域的先行者,也是当前主动降噪技术的执牛耳者。7 D; ?( o/ k% W9 q, A) H/ s% K0 c
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b9c85f362493b4e9d27b7ae7776c53eb.jpg : H" p5 j0 W( w- n& t9 G
主动降噪技术的原理说来不复杂,就是通过耳机内的话筒收集人耳附近的噪声,然后经过内部的降噪电路运算后,发出这些噪声的反向声波,来中和噪音。
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. a' @+ P& x3 C5 u* ^但 BOSE 能够成为执牛耳者的技术诀窍,在于对于噪音信号的预判。% K# |6 b# m, ]; H# e

; A. a8 `* e2 K# g" ~' ?% ?7 n: v 5ca4a8d6c13d2707852dc222727ec529.png $ p6 y$ r% j6 s7 H0 Z- A
要知道,降噪电路处理声音信号是需要一定时间的,这意味着耳机不可能在听到噪音的瞬间立即给出反向声波,所以大部分降噪耳机的效果并没有我们想的那么好。
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2 \: o4 i8 V$ NBOSE 的做法是,通过收集当前噪音,对未来马上要产生的噪音进行预判,在恰当的时机给出“未来噪音”的反向声波,达到近乎完美的消噪效果。
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4 w' G2 w3 W; X, R& {: x a49ad9ebec165de21fd6e068a78144d7.jpg / S. |& C3 f5 z
并且日常生活中的噪音,是很多种频率的声波叠加在一起的,能同时对不同频率的噪音都做到精准预判,更是难上加难。
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正是因为上述原因,即使各大传统厂商纷纷推出主动降噪耳机,BOSE 家的依旧是市场上最好的降噪耳机,并且依然是各大航空公司头等舱的标配。
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❸ 除了耳机,BOSE 还把主动降噪用在了汽车里* N2 P: H0 E7 S
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, y. z0 z6 p7 V# @法拉利 612 scaglietti 中的 BOSE 音响系统  A/ X; N$ }: v9 w
汽车在行驶过程中,发动机、悬架和排气系统发出的 40-180 Hz 噪音会造成低频污染,严重干扰到音响的回放效果。
( c& _; M( m- w) n1 O1 v% Y' D
; E  o# a% e& V: PBOSE 在 1998 年将主动降噪引入到汽车音响产品,消除低频噪音对欣赏音乐造成的影响,为其汽车音响产品提供持久有力的竞争力。8 S7 P3 f$ z1 \9 Z  n/ n: }$ j
8 p& R9 m1 S* u3 E# C
BOSE 的专利忧虑# c$ a" E' U2 _6 A' w! W
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无愧于其 Slogan“Better Sound Through Research”(官方翻译是:尽探索之力,享音乐之极),在心理声学应用上多年的探索与积累,使 BOSE 通过听感增强的技术优势占据了大量市场。
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6 U& F+ O- {. O% \- g5 T  C0 O+ r% W' F不管是直接/反射声技术还是主动降噪技术,都体现着 BOSE 在“软件”上的努力,这与传统音频生产厂商通过突破振膜和磁体等“硬件”技术的策略截然不同。
( T5 z& X3 n& H7 I d7a0fd31139861391df143444a3dc968.jpg - D6 q: V  t" Q: P
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更好的声音要通过更深入的研究得到,而研究什么、如何研究,则正是人类智慧的体现。
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传统厂商大力出奇迹的做法固然无疑问,但 BOSE 公司的成功也告诉我们,只要抓住要害,即使剑走偏锋,也能四两拨千斤,获得巨大的成功。. z; g" Y8 y  L9 B) g4 d3 O: U! u7 ?
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& @: [4 @5 r) W& l然而以“软件”为主导的公司,核心技术更容易被模仿,随着一体式音响和主动降噪耳机市场规模越来越大,开始由蓝海变成红海,BOSE 在知识产权保护上的压力只会越来越大。2014 年,Bose 和 Beats 就发生了降噪耳机的专利纠纷。  o, V0 `& G% w" v

' i$ p: S# ~/ B: f+ f5 N( n面对传统厂商“越来越软”的趋势,BOSE 需要弥补短板,投入相当的资源开始“硬件创新”,才能在未来的市场中继续保持竞争力。
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