工程师访谈1000X系列产品 研发人员访谈 Part2

盛嘉菲影像圈2018-03-04 10:05:10




2016年秋发售的"MDR-1000X"作为一款毫不妥协地追求高降噪性、优越音质、设计等多种要素的无线耳机,在市场上得到了很高的评价。这次,索尼又推出了3款无线耳机产品。除了头戴式新产品"WH-1000XM2",还有颈挂式的"WI-1000X"以及全无线式的"WF-1000X"。关于备受关注的1000X系列,我们采访了研发人员。

降噪性能堪比头戴式耳机的颈挂式耳机WI-1000X

——首先,请您介绍一下颈挂式耳机WI-1000X的基本理念。

索尼视频&音频产品株式会社 企划品牌推广部门 

商品企划部 Sound商品企划1课 大庭宽先生

大庭:

我们的出发点,是希望能够在更小型、更便携的耳机上实现MDR-1000X同等的降噪功能。

  

在不同的国家和地区,人们喜欢的佩戴方式也不一样。在日本国内,很多人喜欢在上下班途中听音乐,更倾向于选择入耳式耳机。我们预期的用户群是30岁上下的商务人士,希望他们每天使用。因为有意见说穿西装搭配头戴式耳机会有些突兀,于是我们考虑如果做成入耳式,就可以放心佩戴了吧。

  

WI-1000X是入耳式,又是颈挂式。形状与2016年3月发售的h.ear in Wireless(MDR-EX750BT)相似。这款产品不听音乐的时候也可以挂在脖子上,因佩戴方便而受到好评,所以WI-1000X也沿用了它的设计。

——听说WI-1000X尽管是入耳机耳机,降噪性能却相当高。它的秘诀在哪里呢?

索尼视频&音频产品株式会社 V&S商品设计部门

结构设计部 结构设计4课    飞世速光先生

飞世:

秘诀有好几个。首先是采用了双噪音传感器技术。

  

配置了2个用于收集噪音的麦克风来提高降噪效果。后反馈(FB)麦克风收集驱动单元和鼓膜之间的噪音,前反馈(FF)麦克风收集耳机外侧的噪音,再通过数字降噪IC生成高精度的抵消噪音的信号,从而降低噪音。

  

利用FB麦克风收集外耳道内的噪音进行降噪的FB方式,和利用FF麦克风收集外侧噪音进行降噪的FF方式相结合,实现了宽频带上的高降噪性能。本款产品的目标是高降噪性能,因此需要采用双噪音传感器技术。

  

入耳式耳机中机身空间狭小,为了在里面配置2个麦克风着实费了不少功夫,我们还和结构设计负责人合作,反复试制、评估了多种机身,对结构进行优化,在保持机身结构小巧的同时获得较好的降噪性能。

  

此外,为了实现较高的降噪性能,不仅要对耳机部分的结构进行优化,包括电路在内的系统整体设计也非常重要,需要整个研发团队一边相互探讨一边推进研发工作。

索尼视频&音频产品株式会社 V&S商品设计部门

移动商品设计部 商品设计2课    筱原哲也先生

筱原:

关于电气部分,要抵消能量较强的低频噪音,需要用到具备大输出级的放大器和延迟较低的处理器等。因此需要采用和MDR-1000X相同的全数字放大器S-Master HX、平衡输出和数字降噪IC的系统。利用S-Master HX改善SN,利用平衡输出改善失真和噪音,利用数字降噪IC的超低延迟的信号处理,成功实现了较高的降噪性能。

  

但是,要将MDR-1000X研发的系统做成这么小的尺寸十分困难。

  

只有做好电路板的布局和布线设计,才能充分发挥S-Master HX的性能。因此,从起初的设计出炉之后,我们和MDR-1000X研发成员、设计师、结构设计负责人花了很多时间来研究电路板的布局。

  

此外,我们不仅重视音质和降噪性能,还要考虑到蓝牙天线的性能。虽然沿用了MDR-1000X的理念,但实际做出来的电路板布大有不同,经过反复摸索,终于在保持降噪性能和天线性能的基础上,做成了现在的形状。

——WI-1000X采用了和XBA-N1一样的HD混合式驱动系统。耳机本身的性能想来也很高,请详细讲一下。

左:动态驱动单元  右:平衡电枢式驱动单元

飞世:

WI-1000X和XBA-N1、XBA-N3一样,采用了9mm动态驱动单元与平衡电枢式驱动单元相结合的HD混合式驱动系统。平衡电枢式驱动单元与XBA-N3、XBA-N1相同,动态驱动单元虽然尺寸同样是9mm,但却采用了不同的单元。公共汽车行驶的声音、飞机的引擎声等噪音的低频能量很大,为了抵消这些噪音,需要低频灵敏度较高的驱动单元。

  

于是我们组合了h.ear in NC(MDR-EX750NA)中采用的低频灵敏度较高的9mm动态驱动单元。除了适合降噪的动态驱动单元,为了提高音质,我们还采用了平衡电枢式驱动单元,这一结构堪称优秀。利用HD混合式驱动系统,实现了高音质与降噪性能的两全。

——WI-1000X和WH-1000XM2一样支持高音质的LDAC编译码器,并配置了DSEE HX,无线收听也能享受堪比高清音源的高音质对吗?

大庭:

今后,Android O将在系统层面支持LDAC编译码器,包括其他公司产品在内,支持的产品预计会越来越多。这次的产品还支持aptX HD编译码器。
  

近来,支持蓝牙的耳机越来越多,以音质更好的编译码器连接用户使用的终端将成为重点。


筱原:

关于高音质,前面也讲过,WI-1000X的亮点是采用了S-Master HX和平衡输出。

  

S-Master HX的魅力就是能够以细腻的分辨率、氛围和清晰的声场播放LDAC等高音质编译码器的输出。此外,利用平衡输出,没有声道间的交调失真,噪音的影响也会变少,有助于提高音质。研发过程中,考虑到项圈部分的设计性,也有人提议使用非平衡输出以减小电路板,但是这款产品不能在音质上让步,在和设计师讨论后,还是采用了S-Master HX和平衡输出。

——请谈一谈WI-1000X的设计以及佩戴舒适性方面的细节要点。

项圈的颈挂部分的宽度经过仔细的考量

熊野:

因为是挂在脖子上的形状,所以我们还是希望把项圈部分做得细一些。但是就像前面讲的,这款产品在音质上也不能妥协,所以我们没有一味追求细,而是尽量兼顾音质和使用的方便性,经过大家讨论决定了这一尺寸。

  

比较费劲的是采用了不锈钢材料的这一部分,从侧面看是一个三次曲面,开始的时候大家说难度太高很难实现。不过,我们请结构设计负责人对不锈钢的加工进行了各种尝试,终于实现了。

索尼视频&音频产品株式会社 V&S商品设计部门

结构设计部 结构设计2课   山本秀人先生

山本:

它的设计给人的感觉是用不锈钢整个绕了一圈,但是如果那样做,天线附近会被屏蔽,导致灵敏度下降。因此,天线附近使用了不会影响灵敏度的树脂,二次加工也很注意。

  

此外,颈挂式耳机的机身也小,因为重视音质,需要将与MDR-1000X相当的电子元件组装进去。为此,我们对以往产品的电路板布局和形状进行了修改,尽量将尺寸缩小,费了一番功夫。

索尼商标和按钮等细节经过了精心的设计

熊野:

耳机部分有动态驱动单元和平衡电枢式驱动单元,还有2个麦克风,结构很复杂,我们花了很大力气,才完成了这款简洁而又有质感的设计。

  

项圈的外壳部分采用了柔软的材质。这是为了实现柔软舒适的触感以及按钮与机身一体的无缝设计。

  

此外,可以沿着外壳边缘的凹槽收纳耳机线。

  

从这个位置引出耳机线,可以缩短到耳朵的距离,并可在收纳时减少耳机线的缠绕,使用起来非常方便。

  

这就是从设计角度提出的创意。

山本:

外壳部分容纳了两个驱动单元,这一点和XBA-N1、XBA-N3一样,可WI-1000X还多配置了2个麦克风。但是,即便增加了麦克风,也不可以牺牲佩戴的舒适性。为了实现稳定、舒适的佩戴感,我们做出了很多努力。

未完待续

下期:从各种压力中解放,实现高水准降噪性能的全无线式耳机WF-1000X


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