iPhone 4和4S上使用的Audience语音通话增强芯片[Audience 10C0],其降噪效果受到了广泛好评,Audience的earSmart语音通话增强芯片已被广大智能手机厂商采用。但苹果从iPhone 5开始选择了自行研发,转由Cirrus Logic定制CODEC音频芯片完成,为增强效果,定制CODEC开始支持三路ADC输入,即三路麦克风采样的方式增强通话降噪能力,而在iPhone 5S上,定制音频芯片的功能和音质并没有变化,但体积减少了30%。
Audience earSmart芯片依旧被新型号Android智能手机广泛采用[包括小米MI3、三星Galaxy Note3、LG G2等机型],但earSmart并非万灵药,不同的手机通话降噪能力依旧存在差异。理论上自行研发相比使用Audience语音通话芯片辅助自主性和可控性更好,但实际表现会如何?自从Soomal开设全新的通话降噪客观测试以来,iPhone 5这样非常有代表性的重量级产品的一直缺席也使部分读者表示不满。而今天,我们就把iPhone 5留下坑和5S一起埋上。
外放铃声测试
外放铃声测试在环境噪音40dB以下的安静室内进行,将手机铃声音量开至最大并设置为固定铃声,并在1米距离使用声级计记录来电铃声播放强度。
测试项目 | iPhone 5S |
正面平放, dB : | 75.9 |
反面平放, dB: | 76.1 |
放置于相机包内, dB: | 73.0 |
由于iOS系统并不能很方便的使用自定义音乐铃声,因此和其它机型的横向比较并无实际参考意义,我们选择的是iOS7的默认铃声,iPhone 5S的外放音质保持了中上级别较高的水准,声音饱满细腻,由于扬声器在机身底部,因此正背面放置对铃声音量并无影响。
听筒测试
按照惯例,听筒测试在信号正常的室内环境中进行,使用手机拨打中国联通10010客服热线,并使用高灵敏麦克风和专业声卡对联通客服的固定语音内容进行记录,提供直观的分析结果。
iPhone 5S的听筒输出电平峰值为-14.1dB,表现中等偏上。
通话降噪测试
降噪测试在环境噪音32dB以下的安静室内进行,房间中央使用类似人头结构手持手机发送语音信号,两米距离使用环绕音箱播放模拟环境噪音,噪音强度统一为 6dB SNR,iPhone 5S的输入电平较高,平均达到-2dB的水准,而iPhone 5相对稍低,约-5dB,我们在录入段将其补偿至标准电平后,使用测试软件对录音进行采样分析。
测试项目[iPhone 5S] | 嘈杂人群 | 背景音乐 | 粉红噪声 | 路边 | 人声 |
总降噪,dB[越高越好] | 27.7 | 23.8 | 35.7 | 33.0 | 29.5 |
信噪提升,dB[越高越好] | 16.2 | 12.7 | 28.1 | 24.6 | 19.2 |
电平增益,dB[-4~3] | -3.9 | -1.8 | -6.2 | -4.7 | -1.0 |
测试项目[iPhone 5] | 嘈杂人群 | 背景音乐 | 粉红噪声 | 路边 | 人声 |
总降噪,dB[越高越好] | 22.1 | 16.6 | 34.3 | 29.0 | 22.5 |
信噪提升,dB[越高越好] | 11.0 | 6.5 | 25.6 | 20.0 | 16.1 |
电平增益,dB[-4~3] | -5.0 | -2.6 | -5.7 | -3.9 | -1.0 |
测试项目[iPhone 4] | 嘈杂人群 | 背景音乐 | 粉红噪声 | 路边 | 人声 |
总降噪,dB[越高越好] | 34.3 | 29.4 | 31.1 | 31.1 | 38.9 |
信噪提升,dB[越高越好] | 22.6 | 20.7 | 23.3 | 23.3 | 29.4 |
电平增益,dB[-4~3] | -5.7 | -2.4 | -5.5 | -5.3 | -1.5 |
信噪比提升[Singal-to-Noise Ratio Improvement,SNRI]:降噪后的语音信号和未经过降噪的标准原始信号相比,信噪比提升的幅度通常应在4dB以上。
电平增益[SNRI-to-NPLR difference,DSN]:未降噪原始标准信号和降噪后电平差异, 降噪处理通常会导致语音信号电平有所衰减,为了提高通话的清晰度,手机通产还需要对信号进行适当的增益处理后才能发送,理论上保持降噪前后语音信号电平一致[0]为最平衡 状况,由于标准信号电平峰值为-2.5dB,过高的增益会导致信号溢出,意味着频繁的爆音;过低则自然是语音信号强度不够,声音太小,导致对方难以听清, 或是由于信号不佳出现丢字现象。
降噪测试成绩仅做为同等测试环境和条件下的测试参考,不可与使用类似测试手段的第三方网站或手机厂商官方技术数据进行对比。
从测试结果来看,iPhone 5的指标虽然已经在测试规范的合格线上,但在某些特定的环境噪音下,几乎将背景声完全还原,音乐的鼓点都能听得一清二楚,由于我们手上的iPhone 5已升级至iOS7系统,无法确定在更低版本的iOS下是否也存在类似问题,这很显然是系统降噪算法不完善所致。
iPhone 5S的降噪性能虽然相对5有了明显进步,相比iPhone 4差距依旧较明显,但要注意的是降噪只是一个方面,iPhone 4虽然依靠Audience的语音处理芯片硬件的协助使得降噪算法出色,但手机信号稳定性则是非常明显的硬伤,在智能手机中都属于较差的级别。这三款iOS手机的降噪效果差异可通过表格下的链接进行试听参考。
总结
Soomal开设客观通话降噪测评以来,从Galaxy S4开始到iPhone 5S,加上我们对部分经典旧机型的测评,我们还发现,S4、5S和MI3等较新的手机都有着相对较高的录入电平增益,这对于人声清晰度的提升是直接的,但也存在信号溢出导致爆音破音的风险。
如果以严格的测试指标来看,iPhone 5和5S的通话降噪能力相对于iPhone 4,或者索尼L36h等效果出色的手机较弱。这是不是采样麦克风增加导致的副作用?其实Audience earSmart系列语音通话增强芯片的真正依靠是其出色的声学模型分离算法而不是麦克风数量,Galaxy S4即使在单麦模式下也有比iPhone 5S相对更好的降噪效果。从目前来看,苹果单干的效果与更专业的Audience相比确实还有明显差距,但已在迎头追赶。