对比亚马逊Echo 谷歌Home为何只用2个麦克风？_网易科技
对比亚马逊Echo 谷歌Home为何只用2个麦克风？
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（原标题：对比Amazon Echo，Google Home为何只采用了2个麦克风？）
文/陈孝良Google今年秋季发布会上正式发布的硬件产品2014年，数次折戟于智能硬件的Amazon终于发布了Echo智能音箱，这款在Lab 126研发权重排名靠后的产品，刚开始面对市场战战兢兢，仅采用了邀请购买来试水市场。当时估计没人想到这款产品竟然出奇地赢下了口碑！于是Amazon Echo开始在美国市场大肆推广，连广告都做进了超级碗！最近Echo开始在欧洲全面发售。Echo得益于Amazon的线上和线下渠道，其销量蹭蹭蹭的往上窜，成为了智能硬件迄今为止在口碑和销量上都比较成功的产品。Google显然坐不住了，2016年5月份的I/O开发者大会上，Google的产品副总裁Mario Queiroz以黑色T恤和牛仔裤的经典IT造型，向大家推介了Google Home智能音箱。北京时间日，Google秋季发布会正式推出了Google Home智能音箱。从10月5日开始，Google要与Amazon Echo一较高下的Google Home，可以从Google网上商店、沃尔玛等渠道开放预订，并于11月4日陆续发货。当然坐不住的还有Apple， Siri智能音箱也是未来可期的产品，Apple不会错过如此有趣的卧室争夺大战。BTW，这里不得不吐槽一下，Google和Apple相继召开发布会，其保密工作的步调真是极其一致，一塌糊涂。不过也好，说明现阶段各家巨头的技术路线都非常清晰，即便对于智能音箱这片蛮荒之地，确实也很难再爆出令人兴奋的技术。既然惊艳不再，在这个被誉为未来千亿美元的市场竞争之中，巨头之间的技术到底又有多大差别呢？价格Google Home售价定为129美元，而Amazon Echo售价为179.99美元，但是Amazon还有更便宜的Amazon Tap和Echo Dot，两者分别定价为99.99美元和49.99美元。显然Home要走性价比路线，但是Echo在低端市场的布局更加完善。硬件Amazon Echo配置是TI DMMB内存/4GB闪存，而Google Home应该是沿用Chromecast的硬件配置，与Marvell Armada MB内存/2GB闪存的配置接近。毫无疑问，这两款产品不约而同地选择了ARM芯片架构。智能音箱的核心属性仍然是音箱，其音质需求应该是第一位的，遗憾的是两款产品的音质体验都是一般。两款产品都是选用了D类标准功放芯片，Amazon Echo选用的是1个2寸扬声器+1个2.5寸低音扬声器组合，而Google Home选用的是1个2寸扬声器+2个被动振膜组合。注意Echo也有被动振膜，被动振膜主要就是为了扩展低音效果，这对于小型音箱来说非常重要。被动振膜为什么会改善低音体验呢？通俗来讲，可以近似理解为低频体验与扬声器推动的空气体积有关，这在物理上主要有两种实现方法：一种方法是增加振膜面积，还有一种方法就是增加振膜的运动冲程。大型扬声器显然推动的空气体积更多，其低频效果要远远好于小型扬声器。被动振膜就是借助扬声器在音腔内的空气振动受迫振动，从而推动更多的空气，改善低频效果。但是受限于智能音箱的体积和功耗，音质的改善还不是当前智能音箱的重点。Home和Echo这两款产品在硬件方面最大的差异，应该就是Amazon Echo选用的是6+1麦克风组成的麦克风阵列，而Google Home选用的是2麦克风组合。因此Amazon Echo可以使用环形灯带提示不同声源的唤醒方向，而Google Home只用4个LED灯显示是否正在语音识别侦听，Home采用2个麦克风的配置目前来说还无法进行声音定向。这里可能会有个疑问，为何2个麦克风就不能准确测出声音位置呢？人类也是两只耳朵呀？确实，很多科学的进步都是在仿生中得到启发，但是这有两个前提：首先要搞明白基本原理，其次要有模拟的方法。这两条至少目前还无法做到，迄今为止科学家还没真正搞明白人类耳朵的复杂工作方式，当然也就没有办法造成如同复杂耳朵一般的仿生器件。仅仅凭借2个麦克风，还无法做到人耳这种定位的能力。为解决这个问题，通常就是增加阵元数量，就是采用多个麦克风，例如Echo的6+1麦克风阵列，用来定向声源信息，抑制无关噪声，保证真实环境的语音识别率。2个麦克风也具有较好的降噪性能，手机和蓝牙耳机上的降噪功能大多也都采用双麦结构，但是这在复杂环境特别是距离较远噪声较多的时候效果不好。综合各家人工智能公司的语音识别率测试来看，多麦克风的性能是普遍认可的。从这点来看，Home的远场识别能力，特别是在复杂环境下的语音交互能力，肯定明显弱于Echo。为何Google Home仅采用了2个麦克风呢？笔者估计应该是两个原因，一是成本方面的考虑，Echo的6+1阵列成本大概要在45美元左右，Home恰恰就比Echo便宜了50美元；另外一个应该就是时间问题，麦克风阵列不仅成本昂贵，技术上目前还是比较复杂，Home也考察了很多家供货商，最终可能没有赶上产品发布时间。Google Home的二代版本相信就会采用麦克风阵列技术。麦克风阵列的技术复杂和成本昂贵是阻碍这种技术普及的重要原因，但是在真实环境的表现确是毋庸置疑的。不仅智能音箱，智能汽车和机器人都在广泛使用这项技术。国内也有科大讯飞、思必驰和声智科技致力于推进这种语音交互前端技术的普及应用。另外，Amazon Echo仅有黑色和白色两款型号，而Google Home可以更换外壳，拥有6种不同的颜色。至于两款产品的功能按键，基本相差不大，对于用户来说足够了。软件由于两款产品均是基于ARM架构，采用Linux + APP的可能性更大，Home估计也不会用Android，毕竟Android太过庞大，启动还是太慢。Amazon Echo的APP就是Alexa语音助手，唤醒词默认是Alexa，而Google Home直接使用Google Assistant，唤醒词默认是OK Google或者Hey Google。这两家产品的唤醒词感觉都挺傻，也不符合用户自然交互的习惯，很多时候我们都习惯采用更简单的名字来开始对话，但是这在当前的语音唤醒中还是有些问题，多个音节的唤醒词至少可以保证虚警率比较低，相比多个音节来说，用户其实更讨厌智能音箱莫名其妙的自己启动，突然的声音往往会吓人一跳。Google Home和Amazon Echo集成的功能比较类似，包括了天气、音乐、出行、购物、搜索、日历等等，而且都可以与其他智能设备进行连接操控。Google由于收购了Nest，也有自己的ChromeCast，因此一开始就显得咄咄逼人。平台智能音箱另一个重要方面就是平台聚合，也就是作为一个平台如何兼容第三方公司的内容、服务和设备。亚马逊的Alexa平台是一个开放平台，目前已经聚合了超过3000项功能，这些都是由第三方公司开发的。Amazon Echo逐渐成为国外用来控制智能家居设备越来越重要的平台，通过这个平台的API，甚至可以控制灯光、门锁、调温器、风扇、空调等一切家居设备。Amazon也启动了的100亿美元的Alexa开发基金，以便扶持第三方公司在生态链条上的开发。Google则是另外一个思路，目前来看还是比较封闭，之所以如此，也是因为Google Assistant能够利用过去Google在手机领域积累的优势。虽然Google也创建了开发工具包，为企业直接集成Google Assistant，但是相比Alexa来说还是显得有些复杂。Google最大的优势还是自身资源的无比丰富，包括收购的Nest和自己的ChromeCast，至于第三方合作，目前也仅集成了飞利浦的智能灯泡。前景“亚马逊点燃了战火，并证明了语音服务的价值。”Sonos总裁Patrick Spence接受采访时曾经这样说到。但是Sonos这家WiFi音箱的早期厂商，确实起了个大早，赶了个晚集，竞争的舞台让给了几家巨头。虽然Amazon的Alexa平台几乎被定义成了下一代的语音搜索引擎，但是Google的Home不仅只是语音搜索，而且是与谷歌搜索整合，了解用户搜索习惯和搜索历史，相比Alexa来说能使搜索结果更加智能，这是非常重要的。
Google同时也拥有更为庞大的内容资源，Amazon的Alexa可以从维基百科提取信息，但这和Google的知识图谱相差甚远，Home将来不仅可以理解人物、地点和事物，还可以知道它们之间的关联，这甚至能够帮助Google实现情景情感的理解。当然，Amazon也有Google无法重建或模仿的功能，Alexa知道用户在网上的购买习惯和购买历史，能够理解甚至预测用户的购买趋势并给用户做出推荐和建议。值得欣慰的是，人工智能虽然还在模糊中探索，但是竞争已经开始，创新并不局限于任何一个款具体设备。人工智能领域出现更多的产品，引入更多的公司，意味着人工智能，至少是语音助手会变得更加聪明，设计也会更加新颖，而这一切都将加速人工智能产品在全世界的普及。本文作者陈孝良，工学博士，声智科技创始人。
本文来源：雷锋网
责任编辑：王超_NT4133
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