AI智能音箱是这两年市场上最火爆的音频产品。它们在传统Wi-Fi、蓝牙无线音箱的基础上加入了AI语音助手功能与丰富的在线内容资源,同时也被越来越多的人当成智能家居的控制终端使用,因而渐渐脱离了传统音频产品的使用范畴。这也使得AI智能音箱的评价标准比传统音频产品更加复杂。

出于好奇,HIFIDig策划了本期AI智能音箱横评。我们选择了2018年上半年最畅销的两款智能音箱——天猫精灵X1和小米AI音箱,以及10月底11月初刚刚发布的两款新锐智能音箱——华为AI音箱和小度智能音箱Pro共四款音箱作为参评选手,从音质、唤醒能力、内容与场景服务等方面给出我们的评价与看法。

我们发现了四款智能音箱不能说的秘密……-HIFIDig

 

 

Part 1音质

AI智能音箱尽管比普通的蓝牙音箱具备更多的功能,但音质始终应该作为产品的核心指标进行考量。与上期评测过的蓝牙音箱相比,AI智能音箱的体积普遍更加紧凑,售价也更低,因此对设计者的调音功力也提出了更严苛的考验。

本次评测考察了四款音箱Wi-Fi与蓝牙播放两种模式下的音质水平。并使用iPhone 8对四款音箱播放Ed Sheeran与Beyoncé联合演唱的歌曲Perfect Duet进行了录音。录音受到手机麦克风与回访器材的限制,无法完全表现出不同音箱的音质特点,仅作为参考。

 

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天猫精灵X1

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本次评测的四款产品中,天猫精灵X1的体积最为迷你,只有一只星巴克的大号咖啡杯大小。其内部采用的是蓝牙音箱中较为常见的360度全指向声学结构,即一只2.5寸全频单元向下发声,由单元下方的锥形反射器将声音向360度扩散,同时配备一个球场形被动辐射器来弥补低频方面的不足,放大部分由德州仪器的TAS5751M数字功放模块完成。

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实际试听中,天猫精灵X1只能用马马虎虎来形容。其中频部分的清晰度尚可,但是饱满度欠缺,人声较为干瘪。同时因为解析力有限,人声的质感、音乐的层次,尤其伴奏乐器的高频、低频部分都难以得到完整的表达。

天猫精灵X1主观评分(满分10分)

解析力:5

平衡度:6

音色:6

动态:6

 

小度智能音箱Pro

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比起第一代小度智能音箱,刚刚发布的Pro版从“胖头陀”变成了“瘦头陀”,内部的全频单元也从1.75寸升级到了2.25寸。音箱采用了与天猫精灵X1类似的360度全指向声学结构,配备了2个被动辐射器,因为缺乏拆机信息,其使用的放大芯片暂时不详。

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实际试听中,小度智能音箱Pro的表现要比天猫精灵X1更胜一筹。整体声音较为结实、饱满,富有表现力,这一点要超过不少低价位的无线音箱。但是小度的中高频解析力依旧缺乏,导致声音有些混度、粗糙。与高价位的蓝牙音箱比较中仍显出较为明显的劣势。

 

小度智能音箱Pro主观评分:

解析力:6

平衡度:7

音色:7

动态:7

 

华为AI音箱

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音质作为华为AI音箱的主打特色,在硬件配置上确实要高于同级别对手一个档次。其内部使用的2.25寸全频单元来自于世界顶级音响品牌之一——丹拿(Dynaudio)。长期以来,丹拿的平方系列丝膜高音简直就是音响行业中神器的代名词(尤其是著名的T330D)。丹拿售价高达70万人民币的旗舰音箱Consequence(至尊)也是我所听过演绎古典音乐最为正统的Hi-Fi音箱之一。

对于智能音箱这种小尺寸、低成本的音频设备,音频算法的重要性完全不亚于硬件本身。这方面,华为AI音箱采用了2012实验室(类似于谷歌的Google X,华为内部进行各种基础研发的实验室)开发的Histen算法,以弥补单元体积与数量带来的先天不足。

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另外补充一下,华为AI音箱采用了传统的单元前置结构,因此理论上说需要正对音箱才能获得最佳听音体验。

实际试听中,华为AI音箱展现出的音质无疑是四款参评产品之冠。得益于更高素质的单元,正面指向结构和优异的音频算法,华为AI音箱的声音不但比天猫精灵X1更加饱满,也比小度Pro更加细腻和富有层次感。其人声、乐器的像真度比参评的其他三款音箱都有着明显的优势。这也是一款高级音箱所必须的条件。

 

华为AI音箱主观评分:

解析力:8

平衡度:8

音色:8

动态:7

 

小米AI音箱

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作为2017年下半年销量最高的AI智能音箱,小米AI音箱的音质表现如何呢?硬件方面,小米AI音箱与小度Pro、天猫精灵X1类似,均为下指向全频单元+扩散锥+被动辐射器结构。单元尺寸为2.25寸,放大芯片采用德州仪器的TAS5760M数字功放模块。在最大输出功率和采样率方面都较天猫精灵X1的TAS5751M有所提升。

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图片来源:52Audio.com

实际试听中,得益于更大的单元(包括被动辐射器)和更高功率的放大芯片,小米AI音箱在声音规模感和厚度方面超越了天猫精灵X1,与小度Pro基本持平。但是解析力方面则要弱于小度Pro,更加不如华为AI音箱。可能受到腔体结构的影响,小米AI音箱播放音乐时有比较明显的“山洞音”效果,在像真度方面失分较多。

 

小米AI音箱主观评分:

解析力:6

平衡度:7

音色:6

动态:7

 

经过测试,HIFIDig评委团认为,华为AI音箱在音质方面的表现较为优秀。但四款产品皆人气颇高,光靠人耳主观聆听,也可能有失偏颇。为了验证我们的结论,我们再次来到权威的国家级电声设备检测实验室——北京泰瑞特检测技术服务有限责任公司,请技术专家为华为AI音箱的音质进行严格的客观声学测试和主观听音实验,以判定其音质优良与否。

 

测试单位简介

北京泰瑞特检测技术服务有限责任公司于2007年2月以国家广播电视产品质量监督检验中心和电视电声研究所校准实验室为基础在北京注册,是国家高新技术企业和中关村高新技术企业,是为政府提供技术支撑、为企业提供国内外产品认证检验、标准制定、计量校准、培训咨询等服务的国有独资技术服务机构。

 

测试条件与测试项目

对华为AI音箱的客观声学测试,依据GB/T 12060.5-2011《声系统设备 第5部分:扬声器主要性能测试方法》标准,在尖劈全消音室进行,测试内容包括客观频响测试、最大声压级测试和失真测试

对华为AI音箱的主观声学测试,在中国电子科技集团公司第三研究所五层主观评价会议室内进行,听音人员为6名电声专业工程师。6段节目素材选自《声音质量主观评价节目源标准样品》,涉及男声朗诵、女声独唱、京剧、钢琴独奏、弦乐四重奏、打击乐等。

 

客观测试结果

 

测试项目(单位) 华为AI音箱
频响(Hz) 65~16000
声压级(dB) 88.0
失真

(%)

250 Hz 1.1
315 Hz 1.1
400 Hz 0.7
500 Hz 1.1
630 Hz 0.5
800 Hz 0.4
1000 Hz 0.3
1250 Hz 0.3
1600 Hz 0.3
2000 Hz 0.2
2500 Hz 0.2
3150 Hz 0.3
4000 Hz 1.3
5000 Hz 1.0
6300 Hz 0.3

 

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华为AI音箱频率响应曲线

客观测试技术分析

1. 频率范围分析

频率响应是恒定电压测得的作为频率函数的声压级,输入规定频带的扫频信号,结果以声压—频率曲线表示,主要考核输出声压级随频率变化关系。

频响(Hz) 65~16000

通过测试,整体来看华为AI音箱的频率范围超出了智能音箱行业水准,低频可以达到100以下,高频可以达到10000以上,整个频带表现不错。可以完美展示含有低中高频率的音乐

 

2. 最大声压级分析

最大声压级是输入规定频率响应范围的粉红噪声信号,扬声器在参考轴线1m处产生的声压级,主要考核最大音量时的声压输出。

最大声压级(dB) 88.0

由数据可见,华为AI音箱的最大声压级可以达到80dB以上,这个音量完全可以满足一般家庭的需求,可以保证播放语音类信号的时候声音洪亮,在同类产品属于优秀产品。

 

3. 总谐波失真分析

总谐波失真是输入规定音频信号时,输出声信号的谐波失真成分的有效值与总输出信号的有效值之比,用百分数表示主要考核输出声压非线性失真。主要考核输出声压非线性失真。

失真

(%)

250 Hz 1.1
315 Hz 1.1
400 Hz 0.7
500 Hz 1.1
630 Hz 0.5
800 Hz 0.4
1000 Hz 0.3
1250 Hz 0.3
1600 Hz 0.3
2000 Hz 0.2
2500 Hz 0.2
3150 Hz 0.3
4000 Hz 1.3
5000 Hz 1.0
6300 Hz 0.3

由数据可见,华为AI音箱表现较好,失真全部低于%。低频表现厚重,高频又不会刺耳,这个数值人耳基本已经听不出失真了。在同类产品中表现优秀。

 

4. 频响曲线分析

频率响应曲线是每个音箱独有的特性,华为AI音箱的具体频响曲线图如下:

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由频响曲线可见,华为AI音箱声压级在80dB,高频响亮,低频有着不错的厚度,且低频中频高频相对较平稳,低音与高音的频响与专业音箱相近,整体声音平顺自然,可以完美展示音乐和语音交互效果。

 

主观测试结果和分析

依据GB/T12060.13-2011《声系统设备 第13部分:扬声器听音试验》,邀请业内专家和受训普通听众在主观评价室对华为AI音箱的总体音质、总体音调平衡品质、总体空间品质、环境的重现、动态与失真五项进行听音主观评价,评价选取了覆盖高中低频的6段声音素材,采用的单一激励评价法进行评价。

听音员按照0~10的评分标准评价扬声器的音质,可以精确到小数点后一位。一般只会用到1~9。0分和10分是评分标准的两个极端。10分表示与真实表演无法区分的理想重放,或者是听音员理想中的声音效果。0分表示可以想象到的最坏的重放。结果如下

总体音质 7.5
总体音调平衡品质 7.6
总体空间品质 8.0
环境的重现 7.9
动态与失真 7.8

由评测数据可见,华为AI智能音箱的主观评价评分均为7分以上,尤其总体空间品质达到了8分,可见音箱的纯正无杂音,整体均衡性和控制力较好,高音不刺耳,低音不浑浊,声音结实有立体感,还原度较高,表达动态准确,在智能音箱同类产品中表现比较出色。

 

 

Part 2 唤醒能力

语音控制作为AI智能音箱的主要信息输入方式,是衡量其性能的核心指标。本次评测的4款智能音箱均采用6支麦克风组成的阵列对语音指令进行采集,在商品介绍中也都标称5米内可以用语音轻松唤醒。但实际使用中有没有区别呢?

 

场景1

深夜家中无人说话的情况下,环境音量约为31~34dB。

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此时我站在音箱4点钟方向1米、3米、6米处(中间无遮挡)用正常音量对四款音箱发出语音指令,四款音箱均能给出准确回应。其中天猫精灵X1与华为AI音箱还能通过环形布置的LED灯显示语音指令的方向,可以避免多人发布指令时的混淆。

 

场景2

在场景1的基础上用真力音箱以中等音量播放新闻联播片段,播音员讲话时在屏幕前半米处测得的环境音量约为55~62dB。4支AI智能音箱距离播放新闻联播的真力音箱约20cm。

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这里模拟的是家中有1个人用正常音量讲话或用较低音量看电视时的场景,为保证实验的可重复性,这里使用电脑播放网络上的新闻片段(同时考虑到新闻播音员语速和音量最为平均)。

此时我站在音箱4点钟方向1米、3米处用正常音量发出语音指令,四款音箱均能给出准确回应。站在6米处用同样音量发出指令,只有华为AI音箱与小米AI音箱可以识别,小度Pro和天猫精灵X1均无法识别。

 

场景3

场景2的基础上将新闻音量调整到约68~75dB。AI智能音箱与播音的真力音箱距离不变。

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这里模拟的是家中有多人讲话或用较高音量看电视时的场景。

此时我站在音箱4点钟方向,在1米处用比正常稍高的音量发出语音指令,4款音箱均能给出准确回应,但小度Pro与天猫精灵X1识别率有所下降。站在3米处用同样音量发出语音指令,只有华为AI音箱与小米AI音箱可以识别,且识别率有所下降,小度Pro与天猫精灵X1均无法识别。站在6米处用同样音量发出指令,4款音箱均无法识别。

 

需要补充的是,上面的测试模拟了AI智能音箱放置在干扰音源(例如电视)附近这种最坏情况下的结果,如果将AI智能音箱(与播放新闻联播的真力音箱)拿开一定距离,相信四款产品的识别率均能有所进步。

 

 

Part 3 内容与场景服务

目前AI智能音箱可以实现的功能主要有线有声内容点播,智能家居控制,语音工具助手以及传统的蓝牙、Wi-Fi音频播放等几个方向。参评的四款智能音箱在这几个功能上都下了不小的功夫,然而具体使用之中却又有一些差异。

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比如四款音箱内置的曲库不尽相同,尽管对主流华语歌手或经典曲目收录的还算详尽,但英文歌曲、古典乐曲方面的信息则普遍较少。小度Pro、小米AI音箱虽然有强大的QQ音乐曲库加持,但使用对应的App时并不能有效检索到QQ音乐中的全部内容,因此在线内容方面四款产品只能说半斤八两,马马虎虎。最稳妥的办法还是与蓝牙功能搭配使用。

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四款音箱APP首屏界面

智能家居方面也有着类似的情况,阿里、百度这种以软件为核心的公司没有太大兴趣打造自己的生态链系统,因此支持的物联协议更多。而华为、小米这种以硬件为核心的公司,则主推HiLink、米家这类自家生态系统。如果希望用智能音箱作为家庭控制终端的朋友,在选购前一定要看好各品牌音箱支持的智能家电产品。

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华为AI音箱支持的智能设备列表

除了这些共性功能外,四款智能音箱也有着一些带有开发者个性的独特功能。例如天猫精灵X1在绑定淘宝账号和声纹后可通过语音充话费并设置双十一红包提醒,而华为AI音箱在绑定华为账号后可以支持音箱与音箱、音箱与手机之间的IP通话,也能够通过记录不同家庭成员的声纹特征对指令发出者的听歌偏好做出判断。

总结

音质

AI音箱是一个集成度很高的综合音频系统,音质水平实际是单元、功放、结构、算法等几方面综合实力的展现。在四款产品中,华为AI音箱在声音解析力、平衡性、饱满度等方面都有较大程度的领先。小度音箱Pro除了声音稍显沉闷、缺乏细腻度外也在平均水准之上。更早发布的小米AI音箱与天猫精灵X1则在解析力、平衡性上有明显失分。

四款音箱的最大音量相差不大,但是最大音量下小度音箱Pro、天猫精灵与小米AI音箱均出现了一定程度的失真、破音等现象,只有华为AI音箱在最大音量下还有稳定的表现。

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唤醒能力

唤醒测试中四款AI智能音箱都达到了标称5米唤醒的水平。但在更严格的测试中,由麦克风配置、降噪算法等造成的差异还是使之分为了两个阵营。华为AI音箱与小米AI音箱经受住了高背景噪音的考验,表现出较好的抗噪能力,而小度智能音箱Pro与天猫精灵X1则需要更低的背景噪音或者更大的唤醒音量才能够唤醒。

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内容与场景服务

结合阿里、百度、华为、小米四家公司强大的市场资源与用户群体,本次参评的四款音箱都有着丰富的在线有声资源,但是曲库内容方面距离HomePod这种级别的产品都有一定差距,在评书、新闻、幼教等内容上则各有所长。而在语音交互+AI智能的比较上,给用户提供Hands-free的解决方式,提升用户在出行、起居、沟通、日程、财经等需求上的体验,也各具优势。

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家居控制方面,天猫精灵X1与小度智能音箱Pro兼容了众多开放的智能家居协议,而华为AI音箱与小米AI音箱则只支持自家的HiLink或米家协议。不过,华为AI音箱可自定义家居生活场景(如回家,离家,睡眠,阅读等不同模式)以实现不同场景控制则让这款音箱拥有了更强的智能陪伴属性。

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此外,四款产品还各自支持一些独有的功能,例如华为AI音箱特有的音箱与音箱、音箱与手机之间双向智能通话功能就非常方便老人和小孩使用。