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iPhone 5
被主流媒體忽略的提升通話品質的技術應用
我寫這篇東西是想談談iPhone 5裡，被主流中文媒體都嚴重忽略了的提升通話品質的新技術。
由於當天的發表會在介紹此項技術的時候，已接近iPhone 5發表尾聲，而大部分的媒體因為大多是透過圖文直播收看發表會，所以圖文直播的主持人也不是那麼容易（專業的）解釋得清楚，都簡單以“XX技術”翻譯一下就這麼過去了，所以也並沒有引起太多的關注，不過在後來看發表會Keynote 的時候才發現這是一套令人讚嘆的獨創且完整並複雜的技術。
由於iPhone 5並未拿到手，以下所討論的一切，都是基於發表會本身的資訊、加以個人的推斷所得。如有錯誤，歡迎指正。
更好的音質技術
下面先介紹一下雙麥克風降噪：
雙麥克風降低噪音
目前為止，這是市面上大部分手機所採用的降噪方法（也包括中高級藍牙耳機）。
聽名字就知道是有兩個麥克風，第一個是位於手機底部的通話麥克風，作用是接收人的聲音，但不可避免地因為周遭環境也收錄了一些雜音。
另外一個麥克風，往往處於手機（藍牙耳機）最遠離通話麥克風的地方，用於收錄不含人聲的現場環境音。
用過Cool Edit（已被Adobe 收購，改名為Audition）的朋友都知道，噪音消除就是利用一段同環境的不含人聲的噪音，與含有人聲和噪音的音頻進行對比，從而找出相類似的信息，來去除聲音裡不被利用的環境雜音。
而手機（藍牙耳機）內部的晶片正是透過類似的方式進行即時處理，從而達到降低噪音的效果。
但是這裡就出現了問題。
假設每個人的手機都含有雙麥克風降噪的功能，皆可輸出一段相對純淨的人聲音頻，但那是否能保證我們就能夠獲得完美的通話效果呢？
顯然不太可能。
雙麥降噪只是解決了音源的問題，在實際的通話過程中，還存在著通信傳輸失真（各位聽聽鈴聲就知道了）、以及雙方通話現場干擾的問題。
就以上兩個問題，蘋果推出了“全頻音效”（Wideband Audio）和“降噪聽筒”（Noise-canceling earpiece）兩項技術。
按照發表會的描述，這兩項技術如果能把手機通話品質提高到業界最高水準。
蘋果也終於進一步提升了手機最本質的功能——通話。
三麥克風降噪與降噪聽筒
蘋果很巧妙得把第三個麥克風設計在了前面板聽筒裡面。
那麼第三個麥克風是用來幹嘛的？
三麥克風（包括兩個降噪，一個在後背鏡頭與閃光燈之間，一個暗藏在前面板聽筒裡）
第三個麥克風的主要作用便是在通話過程中，除聽筒內聲音以外，耳朵周邊的現場噪音進行清除。講的可能有點抽象，請看下面詳解：
降噪聽筒（此功能透過前面板聽筒裡頭的麥克風實現）
雙降噪可以改善自身手機發送的音源品質，但不可以保證對方有一個很好的通話環境。
諸位可以試試在KTV 裡打電話，哪一個不是走出房間聽的。
這個時候，降噪聽筒來了。
它能讓你在通話時只聽到對方的聲音，而所有來源於自己所在現場的噪音都會得到有效消除。
這也並不是一個多麼新穎的技術，擁有魔聲錄音師（Monster beats Studio）或者SONY NW-Z1050（類似於iPod touch）的朋友也應該知道了主動降噪這一名詞。
主動降噪功能就是透過降噪系統產生與外界噪音相等的反向聲波，將噪音中和，從而實現降噪的效果。
為了積極主動地消除噪聲，人們發明了“有源消聲”這一技術。
它的原理是：所有的聲音都由一定的頻譜組成，如果可以找到一種聲音，其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣，只是相位剛好相反（相差180°），就可以將這噪聲完全抵消掉。關鍵就在於如何得到那抵消噪聲的聲音。
實際採用的辦法是：從噪聲源本身著手，設法通過電子線路將原噪聲的相位倒過來。
如果有朋友反應夠快的話，一定會覺得，其實這功能未必需要第二個降噪麥克風提供幫助，只需要機身後面的那一個就足夠了。
理論上確實是這樣的，而且耳機一般也是這樣處理的。
但是，這裡卻牽涉到了另一個問題——雜音。
人在使用手機打電話的時候，耳廓會貼著前面板（即聽筒附近），這樣便形成了一個相對密閉的聽音環境，相當於一個圓錐的空間。
因為隔音不徹底的緣故，外界的噪音進入這個小空間，並在耳廊和手機玻璃面板裡聚集、反射，產生了新的雜音。
若是只是使用機身後側的麥克風進行降噪的話，顯然沒有考慮到雜音的影響。
蘋果很聰明地把第三個麥克風放在了聽筒處，收錄了這一空間裡雜音的環境音，再進行降噪。
這樣便可大量提升接聽通話內容的清晰度，把環境的影響降到了最低。
有人會問在通話的同時，對方說的話即聽筒傳輸出來的聲音，同樣出現在了這個空間裡面，那怎麼這段聲音怎麼沒有被相關降噪技術給“誤降”掉了呢？
我個人的猜測，蘋果可能採取了間歇工作的方法，在我們自己講話的時候第三個麥克風收錄聲音，在對方講話的時候停止工作。
也就是說這個部分的功能並非即時有效的，但由於環境音有一定的變化規律以及相對固定的頻率範圍，還是能夠有效減低環境噪音對通話的影響。
第三個麥克風可能的另外一個用途——輔助Siri 進行聲音降噪。
下面講講另外一個問題的解決方案——全頻音效
由於通訊技術的限制，通話傳輸過程中難免會出現頻率範圍過窄和聲音不完整的情況，造成了聲音失真。
蘋果推出的“全頻音效”宣稱，可以讓聲音更為自然，而非通常那種硬邦邦的失真聲響。
說到音效，大家可能會想到的是均衡器，又或者是叫EQ。
EQ通常是對各種不同頻率的音頻信號進行調節，從而達到補償揚聲器的缺陷和修飾聲源的效果。
一般情況下，各大手機廠商也不會那麼笨，明知通話品質不高，一定會對聽筒和聲音進行EQ 調節，這也確實能夠提高人聲的表現。
然而蘋果這次用了發表會的一分鐘時間去介紹這樣一個功能，必有其過人之處。
而這次很有可能，不是一個單一的EQ 設定，而是一個動態處理。
它可能依據一些過往的數據，針對聲音（男女聲頻段略有區分）運算處理出適當的補償，豐富人聲真實自然的感覺。
大家不要忘了，蘋果的Siri 推出一年了。
相信在Siri 裡頭，也添加了不少聲音處理的技術。
因此全頻音效很可能是一次技術的移植。
關於全頻音效就說到這裡吧，畢竟還沒有人測試驗證過，還是等機器上市的實測吧。
所以說，蘋果從根本上給手機注入創新的理念，一連串地解決了通信的問題，提供了一套完整的通話解決方案。
前陣子有條新聞，說蘋果放棄了原來的Audience 的噪聲過濾技術，可能就是這方面的原因？
蘋果推出的通話品質解決方案都是靠著自家的技術（含收購相關科技公司）慢慢完成的。
憑藉著性能翻倍的A6處理器，再次完美地融合了軟硬體，做著最低調的產品創新。
不可否認，iPhone 5是一部讓人“失望”的iPhone，但不變的，還是蘋果對於完美的追求。
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