作者 秋半仙，哼哼
各位童鞋们好，本半仙的分（xia）享（bibi）会又如期上线了~
上期我们分享了信号处理五大不安因素中的空间，今天继续聊聊五大刺头中的第三个——腔体（或ID，即工业设计）。
说到腔体，就不得不将它与它的姐妹花空间做个区分。上一篇聊到的空间指的是外部环境，而腔体则与设备的内部环境环境相关，即目标硬件产品的具体ID设计。这两大姐妹花一个主外一个主内，在为语音识别提供九九八十一难的道路上发光发热~
咳咳，言归正传，让我们把聚光灯转回腔体身上。
我们先做个实验：把家里的电视音量调大一些，“收听者”在听“说话人”的声音。首先，收听者和电视保持一段距离，这时可以听清说话人的声音。然后收听者不断向电视靠近，这时会发现，说话人的声音会变得越来越难以听清，因为收听者离噪声源越来越近，噪声的干扰也会越来越大；同理，收听者越靠近说话人，就会越容易听见说话人的声音。具体如下图所示：
在设备中，采集声音的是麦克风，播放声音的是扬声器。上面的小实验告诉我们，麦克风和扬声器的相对位置，是会影响“听清楚”的效果的。而且，相对位置越近影响越大，反之越小。同理，原则上，麦克风与声源之间的距离，也会影响“听清楚”的效果，且麦克风离声源越近效果越好，越远则效果越差。我们一般把声源和麦克风之间的距离在“一米”以内的场景，称之为“近场场景”或“近讲场景”，大于“一米”的，称之为“远场场景”或“远讲场景”。注意这里的“一米”是一个参考值。比如打电话时手持电话贴近耳朵的场景被定义为近讲场景，而调戏Siri时即便人离手机不到一米也被定义为远讲场景。（不要问我为什么能秒想起调戏Siri的例子……）
针对“近讲”和“远讲”的场景，有些语音公司可能会使用两种不同的识别模型来更好识别清楚。所以，建议童鞋们一定要在产品的初期，就要确立明确的场景定位（如果语音公司是一套识别模型打天下的，就忽略这个部分）。
原则上，若场景定义为近讲，则一般使用单麦方案；若为远讲，则使用麦克风阵列方案。麦克风阵列是远距离语音交互的主要手段。
“半仙，那什么时候该选近讲，什么时候该选远讲呢？”
“哎，这位童鞋问到点子上啦！这个问题主要还是取决于设备本身，比如——”
1. 手机。一般手机使用的是近讲。（注意，现在有些手机定位自己是远讲，也在使用麦克风阵列方案，比如土豪的苹果爸爸，所以具体情况还要具体看的。还有，手机里用的前后麦克风的组合方式，目的是为了用后麦克风采集环境噪音，去帮助消除前麦克风采集音频里的背景音。本半仙在此处认为前后麦的使用场景依然是近讲）
2. 电视遥控器、智能后视镜、智能穿戴，一般使用的是近讲，还有一些低端音箱，要按下语音键才能用语音的，也会定义自己为近讲；
3. 汽车、IoT、音箱、机器人、电视（特指电视上的麦克风阵列）、机顶盒等等，一般都是远讲；现在大部分智能硬件都是远讲，像语音地铁买票之类的也属于远讲。
Δ 图片源自网络
说完近讲和远讲场景后，我们再来看看ID设计的问题。除了麦克风和扬声器的距离需要ID设计师多注意以外，设计师们还要注意麦克风摆放的位置。比如在音箱里，一般会建议麦克风放置在上方，方向朝上或者朝向人；扬声器放置在下方，扬声器的朝向避免向上，原理已经在上面的小实验中解释过了。
在上一篇关于空间的讨论中我们聊到了声音的反射。这里也会遇到一样的问题，也就是声音也可能在腔体内部反射到麦克风中。所以本半仙也建议童鞋们在做ID设计时能对麦克风做一定的密封处理，尽量减少扬声器的声音通过腔体内反射到麦克风中，从而给信号处理减减压～
什么叫一定的密封处理呢？还有什么地方是不密封吗？仔细看看手机有麦克风的地方，发现没，是不是有一个圆形孔？为了能更好采集声音，在ID设计时，会为麦克风的地方，留一个圆形孔，不要小看这么一个小小空间，这里也有很多坑。
首先是麦克风的固定方式。如果麦克风固定不牢，在某些情况下，比如开车在颠簸的路边行驶时，麦克风就可能在设备里面晃荡。这个时候，你会发现采集的音频里会出现一些很奇怪的磕磕碰碰的声音。其它的零件之间也可能会发出一些金属碰撞摩擦的声音，是不是real 抓狂😫？而这些声音要处理掉也不太容易。
其次是麦克风的封闭空间。如果封闭空间太大，就会导致麦克风的空间也出现了一个小腔体，这无疑又给采集声音挖了个大坑。
还有一些近讲情况时，比如用遥控器时，人会比较靠近麦克风说话，这个时候就会出现喷麦的现象（回忆一下唱K的时候），然后听众就会是介样的——
秋半仙温馨建议：
对于这些问题，本半仙在此给一些个人建议。如果真的发生了，还是建议童鞋们和专业的童鞋沟通商议解决办法；
1. 麦克风尽可能接近腔体表面，如果可能的话直接做在腔体表面里也行；
2. 建议在麦克风和腔体壁之间，增加一些缓冲用的胶垫，可以避免麦克风晃动；
3. 如果想防止喷麦，可以考虑在麦克风孔中放一些海绵；
4. 注意要尽量避免麦克风和外壁之间形成一些小腔体，这这对信号处理是有一些影响的；
5. 特别注意，扬声器发声是会引发震动的，要做好减震的处理；
6. 特别特别特别提醒，除了要注意麦克风和扬声器之间的距离，还要注意麦克风与麦克风之间的距离。同时，麦克风阵列的麦克风是要固定在同一个水平面上的，这一点也是非常重要滴~
