2021年5月19日，华为北研所，华为在全场景发布会上推出了华为FreeBuds 4真无线蓝牙耳机。在发布会之前我就已经拿到了这款耳机，短短几天使用评价很高，稿子也七七八八写得差不多了。但是发布会期间却出了一个小“意外”——我遇到了现在华为音频产品的负责人，也是我的老朋友，他在早期负责华为P系列产品。

发布会后的聊天中，他说了一句和我体验总结几乎一致的话：“华为像做手机那样在做耳机”。为了弄清这段简单对话背后的来龙去脉，我“自爆”了之前的文章，预约与华为音频线工程师的技术交流会……

舒适佩戴与降噪之间的矛盾重重

苹果在2016年推出AirPods打开了TWS耳机的全新时代，而在2019年更新了带有主动降噪（ANC）功能的AirPods Pro，更是让这类耳机和主动降噪功能走近了更多人的生活。到了2021年，随着第三方芯片厂商技术的成熟，主动降噪耳机步入了大爆炸的时代，降噪深度的数值也是被屡屡刷新。为了保证更良好的主动降噪效果，市面上绝大部分的主动降噪耳机都采用入耳式设计，于是，与用户使用体验的矛盾也就随之产生。

最近这段时间，一场关于长时间使用耳机健康问题的讨论正在网络上热烈进行着。很多消费者都发现，在重度使用入耳式耳机一段时间之后，耳道会不同程度出现闷热等不适症状。还有不少人反应并不喜欢入耳式耳机，因为佩戴时的侵入感太强，也会有强烈的不适感，特别在启动降噪功能之后，部分耳机还会产生难受的耳压。

先做个小科普，主动降噪耳机，其实是在被动降噪的基础上，再进行低频噪音的消除，中高频噪音的消除则主要交由被动降噪设计来隔绝。而这类噪音的隔绝，就需要依靠耳塞与耳道之间的紧密接触，严防死守，将中高频噪音堵在外边，只有两种方式相结合。才能让做到全频段噪音的降低，让人感受到安静的环境。

而且，为了加强耳机的低频听感（这也是很多消费者判断耳机“好坏”的第一标准），也需要有更好的被动降噪，才能将足够的低频能量保持在耳道之中——当年音特美经典的ER4就为了达成这两个方面，拥有近乎变态的入耳深度和密闭感，极强的侵入感也堪称佩戴感的经典“灾难”。

通过这个原理介绍，入耳式主动降噪耳机为何会成为一个矛盾综合体也就不言自明了。所以现在业界几乎达成了一个共识：做主动降噪耳机最好采用入耳式设计，包括一些追求音质的非主动降噪耳机也出于听感提升的考虑，也会采用这种方式。于是乎，入耳式设计大行其道，早年百花齐放的贴耳式平头塞、由苹果EarPods带起来的半入耳式设计，被用得越来越少。

但在这其中，2019年IFA展上，华为FreeBuds 3真无线蓝牙就成为了一个超级另类：半入耳式设计还好，但这货居然带有15dB的主动降噪深度。用开放的半入耳设计做主动降噪，前所未见，这是什么思路和逻辑？

从我使用的结果来看，这样的设计与功能结合起来的效果并不太尽如人意，因为其佩戴的稳定度和密闭度远不如入耳式耳机，就算是在“智慧生活”App中加入了主动降噪调整的转盘，也很难找到合适的降噪效果，标称15dB的降噪指标实际是大打折扣的。所以，到现在FreeBuds 3成为了我放在床头的配塞，每天睡前娱乐专用，不用考虑降噪，舒适佩戴使用倒也很不错。

而通过这次沟通，我才算搞懂了为何华为要给华为FreeBuds 3做这种“吃力不讨好”的设定。他们认为从时间和路线来看，在华为FreeBuds 3推出时的2019年，消费者对于真无线蓝牙耳机的认知才刚刚开始，那个时候关注重点还在于这类耳机的作用是剪掉了线缆而非是何种形态，因此华为音频团队的入手点是“佩戴舒适”，所以从华为FreeBuds 2开始，就采用半入耳设计定义华为FreeBuds的数字系列产品，到华为FreeBuds 3再加入主动降噪功能也是不愿意放弃这个入手点，明知有挑战，但还是着手加入这个功能。

后来随着华为FreeBuds Pro推出，华为真无线蓝牙耳机就确定了双旗舰战略：数字系列以“舒适佩戴”为先进行其他功能的强化，Pro系列则以“极致科技+降噪”为主打——这样的定位方式，可以用华为手机的P与Mate系列的定位来类比。那么，定位看齐手机，在华为FreeBuds 4这款耳机的打造上，华为音频团队又是如何看齐手机的呢？

数据，还是数据

熟悉华为的朋友应该对两个词比较熟悉：第一，人因工程。如果没记错，这四个字应该是随着EMUI 10的发布浮出水面的。大致的意思是通过对消费者使用手机的习惯，进行操作系统交互形式和逻辑上的针对性优化；第二，模拟仿真。这四个字经常会在华为手机的研发讲解中被提及，这个技术能力被用在各种方面，比如早年P20系列上的IMX600传感器与索尼的预研、定型和定量，还有P30 Pro上5倍潜望长焦模组从定型到生产的过程，华为仿真技术提前两年对其进行验证，解决了这个模组最后在实际运用时在色彩、通光量、生产工艺等各方面可能遇到的问题。

现在，这两项能力也运用到了华为FreeBuds 4研发过程中。这款耳机在宣发的时候宣称其外观造型基于“万人万耳实验”确定的，这中间会不会有夸张的成分呢？华为的工程师说，从FreeBuds 3项目开始，他们就开始着手搭建舒适度仿真平台来提升耳机的佩戴舒适性。

最早这个数据库并没有“万人”这么多，而是参考第三方平台，结果发现数据量远远达不到研发的要求。于是，华为研发工程师们轴劲上头，开始采集全国各个区域的人耳数据，这些人耳印模全部汇集到华为在上海的人因实验室，通过3D扫描的方式数字化后入库。经过两年多时间的工作，到2021年年初，这个数据库中的数据规模突破了一万。

随后如何运用这些数据呢？首先，将人耳与耳机接触的位置细分为8个区域，在仿真平台上通过虚拟佩戴测试，得出每个区域的压力结果——通过上万次仿真推算，随后输出一个各区域压力都非常理想的评估模型。然后，仿真学工程师将这个结果给到ID工程师进行原型调整，再回到仿真平台做测试。

经过数轮仿真迭代之后的模型通过3D打印机输出实体。最后就是真人佩戴环节，通过大数据分析+近百名测试者的佩戴，再形成修改建议。而我们现在看到这样的华为FreeBuds 4，就是通过这样的过程得出的最优解。

我的问题随之而来：华为才做音频产品没几年就想到这个办法，那么为什么很多音频界的老厂很少听说做这样的事情呢？华为的工程师说，第一，目前业界能做到这个数据量的平台本来就不多,很少有公司愿意去采集这么多数据；第二，其他厂商就算这样的考虑，但是没有构建虚拟佩戴、仿真算法平台的能力。平心而论，这个技术的含量不算高，但是特别费功夫，构建数据库这两年多的时间，就是这样一个个模型累起来。

消费者使用耳机的场景是多种多样的，或走或跑，或躺或站，这种仿真+佩戴实验的结果具备普适性吗？在华为FreeBuds 4定型阶段，华为音频团队还会做主观佩戴测试打分，涵盖跑步、坐卧等多种场景，每个场景会让测试者坚持15~30分钟之后再对佩戴感进行主观打分，看是否还需要做微调。不过他们也承认，像我这种喜欢在飞机上睡觉的场景的确是没考虑到……

算法，还是算法

解决佩戴舒适之后，就轮到在半入耳形制上做主动降噪这件事“吃力不讨好”的事情了。参数方面，华为FreeBuds 4从前代的单麦降噪（FB）升级为主流双麦降噪（FB+BB），降噪深度也从之前没什么存在感的15dB提升到了25dB，并且取消了那个没什么用的降噪调试转盘，转而使用了华为自研的AEM人耳自适应降噪技术。

从我的使用来看，华为FreeBuds 4的降噪能力除了不能应付飞行中机舱内的噪音之外，大部分场景，包括地铁、高铁它都已经可以胜任了，作为日常配塞使用相当合适，这可谓是给半入耳式耳机的应用打开了一个全新的世界。那么，华为又是如何做到的呢？答案是算法，在这帮工程师看来，只要算力够，就能“大力出奇迹”，“力大砖飞”……

华为FreeBuds 3的降噪深度偏弱，主要原因就是它迫不得已只能采用单麦降噪方案。在那个时候华为音频团队有一个核心问题解决不了：半入耳式设计封闭不好，容易因为外界噪音入耳，让降噪扬声器形成自激，产生啸叫。到了华为FreeBuds 4上，两个降噪麦克以192KHz的频率进行耳道内外环境噪音的采集，并通过降噪算法的提升来抑制啸叫的产生。半入耳式设计封闭不好对降噪效果的影响怎么解决呢？还是算法。

在入耳式主动降噪耳机上的算法非常简单，通常一个即可（现在自适应技术也在运用了），但半入耳式设计的华为FreeBuds 4可不能采用这样的方案，其搭载的AEM人耳自适应降噪技术提供了超过10种降噪方案来灵活应对各种常见的使用环境。但我觉得还得提升，因为目前它的降噪算法对突发震动的判断偏弱，偶尔会出现“噼啪”这样的降噪杂音。但不得不承认，华为FreeBuds 4在半入耳主动降噪耳机中已经做得相当出色了。

只是算法的提升当然不够，用来给软件运算采集数据的麦克风也得改。用于FB噪音采集的麦克风前端做了防风噪设计，思路主要就是将这个麦克风埋在耳机内部，改善前代产品因为风噪造成主动降噪失效的问题；用于BB噪音采集的麦克风也做了拾音管，有更强拾音指向性，比起普通主动降噪耳机将这个麦克放在耳机发音孔、采集耳道内噪音的方案，华为FreeBuds 4的这个麦克直接拾取耳膜附近的噪音信号，从而能产生更准确的反射降噪声波。为了这以毫米记的精度，华为音频团队也是很拼了。

更重要的是，算法与拾音方案的运用还不仅仅在降噪上，华为FreeBuds 4的音频表现方面也同样受益。如前所说，半入耳式耳机因为密闭性不好，容易产生低频泄露，影响用户对听感的判断，所以，华为音频团队从软硬件层面三管齐下。

第一，采用14.3mm直径的大尺寸动圈单元——对真无线耳机来说这个尺寸的确是很大了，通过提供更大的振幅产生量能更足的低频；第二，加入低音管设计和独立的低频引擎进一步强化低频；第三，用在降噪上的AEM技术会在6月底通过OTA方式升级助推音质，它通过佩戴检测判断耳机的使用情况，然后自动匹配对应的EQ方案提升音质，其不同于现在很多耳机用的实时佩戴检测微调EQ曲线，它是以动态EQ方案的替代来达成这个效果，很期待更新之后它会是什么表现。

入口，还是入口

文章已经写了很长了，我也没想到一篇关于小小耳机的技术解析文章能说这么多，而且前边所有的部分，都还没有任何关于音频产品音质这类“玄学”的描述，一切的一切，都是技术化与参数化的。不过，这还没完，因为之于现在处境中的华为，之于华为未来的战略布局，耳机不仅仅是一款简单的音频产品，它更是一个极为重要的入口。

到这里就可以回答那个问题了：“像做手机一样做耳机”，即以做手机的态度、团队与资源投入，形成产品和技术的快速迭代，从而推动这条产品线快速向前发展。目前这个团队一共有大约200多名音频工程师，遍布全球多个实验室，除了进行元器件、音频算法、音质和降噪算法、佩戴舒适性等技术的研究之外，还有部分工程师对1~2年后商用的技术进行预研。

在这样的技术团队的支持下，华为音频产品已经开始在追求某些差异化了。比如在听感相关的一个重要因素声场的打造上，华为通过改善材质，让发声单元的能产生高达40KHz的高频，这已经远高于人耳能判断的20KHz上限，但却可以有效改善耳机在10KHz以上高频声音的衰减曲线，从而提升更多细节，营造更好的声场，类似于AirPods Pro的“空间音频”或“杜比全景声”这样基于算法的声音技术，华为也已经准备好了，大家不久之后就已经 能看到啦。

对于真无线蓝牙耳机功能的判断与定义方面，华为音频团队认为当前主动降噪技术的指标基本已经到头了，如果进一步提升，反而会因为过强的环境声音消除带来过度的耳压影响舒适度，这一点我以前走进消音屋里感触深刻，过度安静会让人产生各种不适甚至抓狂。

在这样指标的天花板之下，依托算法，智能识别场景进行针对化的降噪强化会是一个必然的方向。同时，这样的智能化也会运用到音质上，EQ的智能化、个性化，包括声场、空间感的自适应调节会成为趋势——看吧，算法与算力无处不在。同时，在华为全场景的战略之下，耳机将不仅仅是一个简单的音频产品，还会方便接入各种设备，成为用户生活能力提升与延展的帮手。

写在最后

这是一款非常适合全天候佩戴使用的真无线蓝牙耳机，这是我对华为FreeBuds 4简单但又最直接的评价，除了打开降噪之后只有2.5小时的单次续航有点遗憾之外。

当“智能耳戴”这四个字被从“智能穿戴”这个大品类中细分出来之后，就意味着这类产品除了要扮演声音拾取回放这样的基本角色之外，还需要在功能性上做出更多的突破，这也正是华为音频团队在努力向前推进的方向，换着从技术的角度来看耳机，这个品类的前景真是充满想象。