“Can you hear the music?”
前不久熱映的電影《奧本海默》中,波爾對奧本海默提出了這樣一個問題。他說:“代數就像音樂,重點不是你能不能聽懂音樂。而是你能不能聽到音樂。那么,你能聽到音樂嗎?”
奧本海默用力地說:“Yes,I can。”
音樂是一件充滿奧妙的事物,就像物質的基礎構成是原子,音樂的基礎構成是機械波。聲波的時長、強弱、調性、音色等因素組成了旋律。但在基礎層之上,音樂還包含了節奏、曲調、和聲、力度、調式、曲式、織體等,更上層還要技巧、情感、樂思以及更多。
面對如此復雜的音樂,我們不必一點點去拆分它,聽懂它。但我們都需要做到一件非常重要的事——聽到它。
但是,我們真的能聽到音樂嗎?
在日常生活中,我們遠離樂器、歌者與舞臺,只能通過數字信號感知音樂。這導致絕大多數時候人們只能盡力去聽懂音樂,反而無法真正聽見音樂。解開這個難題的鑰匙,是科技與美學的組合。
11月23日,華為音頻創新技術(2023)媒體溝通會在中央音樂學院歌劇音樂廳召開。華為終端BG音頻與智能配件產品線總裁劉東方,分享了華為FreeBuds Pro 3背后的全鏈路自研創新技術成果。隨后,中央音樂學院室內樂樂團為現場嘉賓演繹了“領聽原聲”音樂會,帶來了《冬》第一樂章。
這場活動的緣起,是華為聯合中央音樂學院首席調音團,為FreeBuds Pro 3進行了調測。這個組合里,華為帶來了關于無損音質的科技能力,來自中央音樂學院的六位音樂家,則獻上了對音樂美學的闡釋與理解。
科技與美學的結合,對應上我們在耳機中感受音樂的生活,或許就可以回答“如何聽見音樂”的謎題。
答案就像奧本海默說的那樣,“Yes,I can”。
Can you hear the music?
在浮光掠影般的日子里,我們在地鐵上、候機廳里、寫字樓中,偶爾才能透過耳機連接音樂。
但這種情況下,我們往往只能聽到音調和歌詞。樂器的間奏,升降調中的情緒沖突,樂理與樂思之間的碰撞。這些東西非常精細,卻很難在數字信號中呈現出來。
于是下班、放學之后,我們看很多關于音樂的科普文章,看了大量“幾分鐘帶你聽懂古典音樂”的視頻。我們對音樂家耳熟能詳,對樂理知識侃侃而談。但是,我們真的能聽到音樂嗎?
我自己就有這樣一段故事。小時候看過一篇介紹馬勒的文章,對此興趣盎然,于是找到了馬勒升C小調第五交響曲來聽,但電腦+耳機的組合只帶給我一段晦澀的旋律,聽得昏昏欲睡,同時也一頭霧水。
多年之后,當我深信馬勒不過如此的時候,偶然有機會聽了一次現場演奏。赫然發現這首作品之中充滿了不同器樂間的對抗和矛盾。悲傷與歡快、沮喪和亢奮、絕望與希望,這些對立通過不同樂器的并存釋放了出來,讓整首作品在普通的旋律中展現出了異乎尋常的美感。
這些極具特色的器樂表達,在耳機中是根本聽不出來的。這意味著我帶著一些知識想去聽懂音樂,其實根本沒有聽到音樂。
這就是音頻傳輸技術令人無奈的真相:它是一個異常復雜的木桶效應。
從音源到入耳,音頻傳輸需要經歷采集、過濾、壓縮、傳輸、播放等環節,涉及芯片、網絡、聲學結構、軟件編解碼等不同的技術領域。雖然在流媒體平臺,我們能夠看到有付費后的“無損音質”選項,但僅僅音源無損并不夠,音樂還是會在后續的傳輸、播放過程中被損壞。任何一個環節、一種技術出現問題,都會導致聲音最終表現被影響,失去真實效果,從而出現像我在初聽馬勒時遭遇的索然無味。
尤其在我們習慣使用TWS耳機感知音樂時,耳機的無線設計與狹小的硬件結構,會導致網絡不穩定、元器件設計有局限等問題。可以說,在TWS產品中追求音質,甚至是原聲還原,是在不可能中去追尋可能。
我們煲耳機,我們安裝一堆聲音增強軟件,甚至有音樂愛好者戲稱要給耳機“開光”。這些努力都是為了去努力強化一些音質,從而更多一點可能去接近“聽到音樂”。
那么,在TWS耳機中,在繁忙的現代生活下,真正聽到音樂是一個無解的難題嗎?
華為和來自中央音樂學院的音樂家們并不這么認為。在多次討論之后,華為與央音雙方都認為,耳機僅僅是聽眾與演奏者之間的橋梁。它無需過度詮釋,無需畫蛇添足,同時也不應該損害音質。它需要做的只有一件事:還原真實,還原現場。
但讓最真實的音樂美學發揮價值之前,一枚耳機中科技矩陣需要做好準備。
環環相扣如織錦
在耳機中通過技術創新去還原音樂的真實,意味著讓音頻傳輸這個木桶的每一塊木板都向上生長。如果要給這項工作找個比喻,那么最合適的應該是“織錦”。
代表中國美學典范的織錦,能夠方寸之間調度成百上千條經緯絲線,容不下一絲錯亂,來不得半點誤差。
僅僅在TWS耳機領域,華為已經擁有110項外觀專利,401項發明專利,38項實用新型專利。這些技術能力就像一條條絲,最終織成一段屬于“華為音頻”的錦。因為華為知道,想要實現“原聲”的音樂體驗,只有牢牢掌握端到端的全鏈路音頻技術,除此之外,別無他法。
我們可以看看,華為是如何在一枚耳機中,實現技術與技術的環環相扣。
首先在發揮產品性能,聯動軟硬件體系的耳機芯片中,華為歷時四年打造了全球首款支持Polar碼技術的音頻芯片麒麟A2。
為了確定這條技術路線,實現TWS耳機提升帶寬、增強抗干擾兩大能力突破,華為針對超過十種抗干擾方案進行了大量仿真環境測試,像海底撈針般最終選擇了抗干擾能力廣受好評的Polar碼技術。華為FreeBuds Pro 3,同時實現了高碼率和高抗干擾的藍牙傳輸,全面突破了無損傳輸的產業困局,讓TWS耳機不卡頓、不損音質的不可能,有了轉化為可能的契機。
就像前文所說,音頻傳輸是木桶效應,核心器件的升級并不意味著全部。音頻編解碼,就是下一道等待著華為的考題。在這方面,華為用三年時間將自行研發的L2HC編解碼協議持續演進。全新一代的L2HC 3.0智能無損音頻編解碼協議,可以達到音頻碼率拓展至1920kbps,實現了耳機行業的最佳無線音頻傳輸能力,完成音頻編解碼領域的史詩級提升。
在發聲單元方面,華為在嘗試過多種方案之后,最終選擇在FreeBuds Pro 3上搭載了超感知原聲雙單元。其中包括大驅力11mm超磁感低音單元和微平板高音單元,可以實現兼顧寬頻域、低失真、高瞬態的發聲效果,讓音樂能夠最終被無損還原出來。
在軟件層面,聲音的傳遞復雜多變,音量大小、人耳結構不同都會導致收聲效果不一致,這就需要軟件算法進行輔助和補償。FreeBuds Pro 3搭載了全新升級的三重聽感實時優化算法,可匹配音量大小、人耳結構和佩戴狀態,讓智能化技術來確保原聲復現。
這些技術“環環相扣如織錦,大珠小珠落玉盤”,最終組成了“原聲”的基座。華為在根芯片、傳輸、編解碼、重放、算法等多方面的海量技術研發,最終組成了FreeBuds Pro 3的超CD級全鏈路無損音質,讓用戶可以真實體驗到無損音頻。
這副“織錦”就緒之后,才能嘗試給《奧本海默》中的疑問做一個回答:至少我們已經做好準備,去聽到音樂,去聽到原聲的音樂。
“一把柴火”與科技美學
就如同好的樂器支持了樂手的演奏,強大的音頻技術與音頻工程化能力,支持了在耳機中釋放原聲音樂的美學魅力。
科技與美學,在“真正聽到音樂”的路上缺一不可。為此,華為與中央音樂學院的音樂家們共同發起了一系列產學合作課題。
在這一次,華為FreeBuds Pro 3聯合來自中央音樂學院的六位音樂家:男高音歌唱家謝天,鋼琴演奏家黃亞蒙,二胡演奏家楊雪,大提琴演奏家朱牧,作曲家張征及小提琴演奏家靳海音組成“中央音樂學院首席調音團”,在全方位覆蓋用戶曲風喜好的鋼琴、聲樂、民樂、管弦、作曲各專業藝術方向中,為FreeBuds Pro 3進行了專業調音。
在雙方對于“原聲”音樂的共識下,六位音樂家來到了華為音頻實驗室,深度參與到華為FreeBuds Pro 3的產品音效表現及曲風調測工作當中,從而在無損傳輸能力的基礎上,力圖將音樂廳中真實音樂演奏的層次感、細節感帶到耳機中,實現“高頻透亮,低頻澎湃,細節豐富,層次分明”的音質效果。
客觀來說,我們此前也了解過很多類似的跨界合作,但一般只具有象征意義與品牌意義,真正對產品體驗的改變并不大。但這次華為與央音的合作卻截然不同,用戶可以在FreeBuds Pro 3當中清晰、明確感知到六位音樂家帶來的改變。在音樂家的指導建議下,華為工程師創新采用了自由場下的頻響測試,優化了原本高頻缺失,人聲過亮的問題;使用仿聲測試系統,帶來了更接近實際的聽感。
比如在聽測過程中,謝天教授就對樂器成分豐富情況下,音頻和人聲分離效果提出了要求。他認為,“美聲和通俗歌曲在錄音的時候就有很大的區別。美聲的錄音非常難,我們唱的時候共振很大,離話筒很遠,如果用通俗歌曲的錄音方式,整個曲線全部都是爆音,如果既不能爆音又不想去損失細節,那么錄音的動態范圍就一定要大,相應的耳機的頻寬也要足夠寬,該有的頻率成分都能夠準確的重放出來”。
這些專業指導與高要求,展現了必須有頂尖的音頻技術能力,才能發揮出頂尖音樂家們的調試能力。
音樂家靳海音說,“我們和華為有一個共同的目標,就是忠實地去還原,華為做好了技術上的準備,我們愿意在這個火苗之上去再添一把柴火”。
這把柴火,改變了TWS耳機中在聽音樂,卻無法真正聽到音樂的尷尬;這把柴火,點燃了在忙碌生活間隙重新感知音樂,享受音樂的可能;這把柴火,熊熊綻放著原聲之美。
在這把柴火的背后,華為與央音調音團的合作,可以說集合了中國引領全球的科技力量,與中國最高水平的音樂美學,最終,組成了獨屬于中國的科技美學。
中國的科技美學,回答了“能否聽到音樂”這個永恒問題。
我們可以穿透數字世界,讓每一個人,每一段生活,甚至每一個原子都真正聽到音樂。
數字世界,應該能展現人的悲歡,呈現藝術的美好。為了實現這個目標,我們從未停歇,每天都在盡一份努力,添一把柴火。
原聲,是所有音樂謎題的答案。
審核編輯 黃宇
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