安声科技:给你的家电一颗安静的“心” | 创业

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关紧门窗,堵上耳朵……这样老土的方法就能让自己避免被噪声侵害吗?我们是否还有其他更为与时俱进的方法解决呢?

编者按: 根据此前世卫组织和欧盟合作研究中心公开的一份关于噪音对健康影响的报告《噪音污染导致的疾病负担》,噪音污染不仅让人感到烦躁,睡眠不好,而且会引发或触发心脏病、学习障碍和耳鸣等疾病,进而减少人的寿命。

随着人们生活水平以及环保意识的不断提高,人们对居住环境宜居性的要求也在水涨船高,除了青山绿水、蓝天白云,人们还需要一个没有噪声污染的清净之地。

那么,如何避免被环境中的噪声侵害?

关紧门窗,堵上耳朵……这些方法的确可以在一定程度上起到作用,但明显比较老土了,科技发展到今天,我们是否还有其他更为与时俱进的方法?

答案是肯定的,最近动点科技便接触到了一家名叫 安声科技 的创业公司,该公司 CEO 刘益帆为我们介绍了一种更为先进的方法——空间声场主动降噪。

何为空间声场主动降噪?

首先,我们需要先了解一下主动降噪是什么。据刘益帆介绍,不同于堵住耳朵这种被动式的降噪方法,主动降噪是指利用设备产生一个与外界噪声相位相反的降噪声波,从而中和噪声的能量,实现降低噪声的效果。

主动降噪原理

其实,这种技术其实早已出现在人们的生活中,比如主动降噪耳机。

耳机主动降噪技术难度并不大,该技术已经成功应用十多年了,仅在中国就有十多家企业在做。”然而,刘益帆介绍耳机主动降噪方案大概有 90% 的专利都在国外巨头手上,创业企业想要做主动降噪耳机势必会碰到这些专利,而且很难绕过它们,这会为自己的发展带来巨大的不确定性,“而且,降噪耳机只能降低耳朵单点的噪声水平。”刘益帆希望研发一项不必佩戴耳机,即可让整个三维空间噪声水平得以降低的技术。

而这,便是空间声场主动降噪技术。

算力是行业瓶颈所在

据了解,空间声场主动降噪技术其实也并非什么新技术。刘益帆就介绍,包括 Bose 、Harman 、QNX 以及以色列创业公司 VocalZoom 等企业都在研发相关技术,但这几家企业的技术性能仍不完美,并导致技术无法得到更大规模的落地。

从前面关于主动降噪原理的介绍中我们其实已经知道,主动降噪成败的关键在于系统能否及时产生与噪声相位相反的降噪声波。原理看起来很简单,但随着声波频率的提高,该技术的实现难度也在不断提高。即,声音频率高,留给系统反应的时间也就越短,而这也对系统的计算能力提出了极高的要求。

另外,与只需要负责单点降噪的主动降噪耳机不同,空间声场主动降噪需要考虑更多个点的降噪效果,而这又对系统计算力提出了更为严苛的要求。

总之,在技术性能指标上,“三家美国公司(Bose 、Harman 、QNX)的技术更擅长对最高 300Hz 左右的噪声进行降噪,而 VocalZoom 的性能指标虽然高一点,但也只能做到 1000Hz 左右。”

而在应用范围方面,受这些技术性能指标低影响,虽然这些“不完美”的技术已经可以较为完美地运用于“噪声频率比较低,一般都在 300Hz 左右”的汽车等领域。但在刘益帆看来,这依然不是他所期待看见的空间声场主动降噪的“大规模”应用。

在刘益帆心中,大规模应用至少就意味着该技术要能够广泛用于市场空间更大的空调、吸油烟机等白色家电领域。

据了解,白色家电的噪声频率很宽,比如烟机、净化器噪声范围可至 6000Hz ,显然,即使是 VocalZoom 的技术,也仅仅只是入了个门。

算力不足正制约着空间声场主动降噪技术的大规模应用。

改进算法破局

然而,就在行业性能普遍不足的情况下,刘益帆告诉动点科技,他们的技术却可以做到 2000Hz 以上,虽然仍无法完全满足白电行业需求,但已经是巨大进步了。“ 我们的技术从全球来看也是数一数二的,在国内更是唯一的,在家电场景下,没人可以和我们竞争。

那么,其他企业都难以攻克的技术难关,安声科技优势怎么克服的?

刘益帆表示,关键其实就是安声科技找到了一种全球领先的、在学界被誉为里程碑意义的声场计算算法,与传统空间场主动降噪不同的是,安声的空间主动降噪不以场内采集点的平均声信号功率作为系统输入,而是通过一种类似于光学领域三原色的独有算法计算、分析噪声场特性及分布、对场内噪声进行针对性主动降噪,可以极大地降低系统复杂度,并降低系统对算力的需求。“我们的降噪算法模型复杂度比传统方法低,从而致降噪效果比传统方法提升 2~7 倍 。”

我们的首席科学家名叫刘洋帆,他在美国普渡大学做了 9 年的声学研究,他的导师是声学领域全球 Top5 的科学家,我们与他们学校联合做了一个实验室,专门来做主动降噪。”刘益帆如此介绍。

另外,刘益帆表示他们还将开发主动降噪专用芯片,“现在行业普遍用 DSP 这样的通用平台来做,但如果研发专用主动降噪芯片,相应性能将会有很大程度的提升。”

为何在白电产业落地?

刘益帆介绍,安声科技的技术将首先落地于空调、吸油烟机、新风机等白色家电产业。至于白电厂商为何要用该技术,刘益帆强调如下:

“这三类产品的核心性能指标都是一样的,那就是风量大小,各大白电企业的竞争焦点也在风量大小上,风量越大,产品也就越高端。然而,制约风量大小的一个因素就是噪声,噪声必须限制在国家标准之下,如何在国家标准下最大程度提高风量大小是厂商最为关心的。方法之一就是采用性能更好的电机,但这也意味着价格将大幅度上升,但如果用我们的方法,可以低成本地降低噪声,从而可以让白电进一步提高风量。”

据了解,安声科技目前可以普遍将噪声降低  3 到 5 个分贝,看起来好像很小,但刘益帆强调,3 个分贝就意味着降低了整体声音能量的一半,5 个分贝差不多就意味着降低整个声音能量的 70%。“如果在 200 风量的情况下将噪声 降低 5 个分贝, 同样的噪声水平,风量可提升到 350 到 375,即家里的吸油烟机在第一档的噪声水平,即可发挥出第三档的性能。如果一个新风系统的净化极限是一个 20 平米的空间,那用我们的技术降低 5 个分贝之后,净化空间可以提升到 40 平米。”

既能降低噪声水平,同时也能提高产品性能,显然,安声科技的技术对 企业而言非常有价值。

另外,刘益帆介绍,安声科技还通过搭建技术平台的方式,大幅度压缩了技术落地所需的时间。“ 如果从头做,每落地到一款产品都可能要花一年,但有了平台,做第二款产品时只需要在平台的基础上根据产品的差异性做简单的定制化,可能只需要 1 个月就可以成功落地了。

据悉,安声科技的技术平台目前已经可以支持 市场 90% 多的新风和净化器以及 60% 的油烟机产品了。

当然,除了赋能家电产品外,安声科技还有更大的愿景。刘益帆表示,他们已经向汽车领域推出适用于汽车驾驶舱内全背景噪声的空间主动降噪方案,而技术也将被用于更为广泛的工业及军事领域。

据了解,安声科技目前有员工近 20 人,今年 2 月刚刚完成了一笔数千万元的 A 轮融资 ,投资方为北极光创投与新加坡淡马锡全资子公司祥峰投资。