深度研究本本麦克风

技术派对

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呐,玩笔记本呢,最重要的就是开心。有些时候,在网聊时听不清对方在讲什么,发生这样的事情呢,大家都不想的。笔记本上的麦克风,体积和位置都受到限制,效果呢自然就不要太强求啦。不过,至少得要求它语音清晰,这样才能轻松语音聊天。笔记本的麦克风其实很有讲究,要不要一起来研究一下呢?

位置决定麦克风的表现

笔记本的噪声源可不少,风扇干扰声、硬盘光驱转动声、键盘敲击声,还有手掌和腕托之间的碰撞摩擦,都会产生噪声。最糟糕的是,如果喇叭太给力,也会对麦克风带来影响,因为若麦克风收集到喇叭发出的声音,再送回内部电路进行放大,再从喇叭上发出放大的声音,又被麦克风收集,形成了恶性循环,噪声会越来越大,引发啸叫。

正因为麦克风的安装有那么多禁忌,笔记本上有那么多噪声源,所以想在笔记本的C面上为麦克风找一个安身之地是相当困难的。在这方面,也有不少失败的案例,如ThinkPad X61,在各方面表现上都可圈可点,可它的麦克风却设在笔记本方向键的下方的腕托上,就带来诸多问题。由于ThinkPad X61在腕托下增设了风扇,这样,风扇噪音被麦克风收集起来,引发了呼呼的噪声,而敲击键盘声,手掌和腕托摩擦的声音,也会被麦克风忠实地记录下来。

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ThinkPad X200将麦克风移到了屏幕下方

而在ThinkPad X61的后续机型ThinkPad X200中,联想就将麦克风移到了屏幕的下方,令麦克风干扰现象大大减少。但很显然,这还不是最佳解决方案,要知道,噪声干扰和设备与干扰源的距离的平方成正比,也就是说,距离越远,噪声对麦克风的干扰越低,在这种情况下,屏幕的上方,才是干扰最小的地方。那为什么还有一些笔记本将麦克风设在屏幕下方,甚至在C面上呢?

小提示 | TIPS

虽然笔记本都是采用驻极体麦克风,即便拆开外壳,其在造型也差不了多少,但在音质上,却有很大的差距噢。其主要差距在于一些麦克风的灵敏度差,即便是打开麦克风的音量增强,其音量也只能说差强人意。而在音质上,更是相去甚远,优良的笔记本麦克风虽然称不上HiFi,但至少语音清晰,能保证你原有声音的传递。而劣质麦克风则会让你的声音发尖,发飘,啥声音听起来都像是女声,所以啊,在购买之前,别忘了试下麦克风的音质噢,否则,你一大男人让人当女人了,那就糗透了。

数字麦克风减少电磁干扰

实际上,以往笔记本将麦克风放置在C面上,主要的原因是笔记本采用的是模拟麦克风,也就是说,麦克风在接收到声波信号后,经过简单放大,就送入笔记本主板上的音频编码器进行编码处理。这样,麦克风与主板通信时,传输的是模拟信号,而且,麦克风的信号又比较弱小,我们知道,模拟信号是很容易被干扰的,而笔记本内部的电磁辐射又极为严重,这样,如果将麦克风设置在屏幕的上方,那么,麦克风的信号线必然要延长,干扰现象更加严重,而且麦克风信号将与高频的屏幕信号、大电流的屏幕供电等线缆并行。在这种情况下,即便采用屏蔽线,也无法完全避免干扰,当麦克风打开时,易产生嗡嗡的干扰声。因此,以往的笔记本为缩短麦克风到主板的连线,减少干扰,更愿意在音频编码芯片附近设置麦克风。

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联想Y460使用了数字麦克风
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传统麦克风(上)与数字麦克风(下)的工作原理

而数字麦克风的出现,解决了这一问题,数字麦克风的最大不同,就是在麦克风端口,设置有模数转换芯片,将麦克风采集到的模拟信号在前端就转化为数字信号,这样,麦克风到主板间传输的就是抗干扰性良好的数字信号。这样,即便麦克风与主板之间的线缆长度延长,甚至不使用屏蔽线,也不会出现音频信号被干扰的情况。

正是因为数字麦克风的广泛使用,如今,大多数笔记本已经顺利将麦克风迁移到笔记本的顶部。这还带来一个额外的好处,在使用时,麦克风恰好对着使用者的面部,这样,说话的声音直接被麦克风拾取,较好地保证了声音的保真度和灵敏度。

麦克风阵列 不为音质为降噪

关注笔记本的朋友还会发现,现在的笔记本越来越多地使用了双麦克风,注意,别以为这两个麦克风是为了拾取左右声道的声音,而形成立体声信号,实际上,它的名字叫麦克风阵列,其作用是为了降低环境噪音,让我们在嘈杂环境下,也能实现清晰的语音聊天。

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惠普ProBook 4230s采用了阵列式麦克风
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麦克风阵列工作原理

对于传统的单麦克风而言,它只能忠实记录笔记本周围的各种声音,不管是噪声还是使用者的说话声,都照单收纳。这样,在室外嘈杂环境下,你只有扯着嗓门,才能够让对方听到你的声音。而在采用麦克风阵列后,两个麦克风可以拾取到两组不同的信号,在这种情况下,笔记本的芯片可以将两组信号进行对比,由于使用者大多在笔记本的正前方说话,这样,两个麦克风接收到的是大小、相位都相同的音频信号,这样的信号,麦克风阵列就会当作有效信号,进行放大。而由于两个麦克风之间有一定的距离,这样,接收到的环境噪声信号在大小、相位上是略有区别的,在进行比较后,麦克风阵列会认为这是个噪声信号,从而将其滤除掉。

通过双麦克风的声音拾取、比较,麦克风阵列就实现了只拾取笔记本正前方较小区域内的声音的功能,这就避免了环境噪声对语音聊天的影响。但需要注意,在使用带麦克风阵列的笔记本时。最好将两个麦克风中部的位置对准嘴巴,当偏离太多时,麦克风会认为你说的话就是环境噪声,让你的说话音量大大减小。

总结 麦克风同样见证笔记本发展

数字麦克风解决了笔记本麦克风的传输问题,并让麦克风能够设计在最佳位置上,而麦克风阵列则较好地解决了环境噪声对语音聊天的影响,正是这些进步,让笔记本的麦克风在对付日常应用时,从技术角度上来说是毫无压力。可在产品端,我们依旧可以看到一些笔记本在麦克风设计上存在啸叫、噪声大等等问题,究其原因,与技术无关,都是成本惹的祸,毕竟,使用数字麦克风,增加麦克风阵列,都会提升笔记本的造价,虽然不多,也就几元钱,可在这个红海时代,厂家绝不舍得让一个小部件增加几元钱——尤其是在利润微薄的中低端笔记本上,更是如此。这直接导致了麦克风技术上没问题,应用上问题多多的怪异场面。这究竟是厂家刻薄犯的错,还是消费者追求低价惹的祸,还真不好说,也许,消费者和厂家都该反思一下了。