AirPods Pro 与 Huawei FreeBuds 6i 降噪性能对比评测报告（基于实际录音信号）
AirPods Pro 与 Huawei FreeBuds 6i 降噪性能对比评测报告（基于实际录音信号）
晚饭后就在楼下面几个手机店摸，本来都要走了，就看见HUAWEI店里面摆着几款耳机，一个个的试过来，当我用到FreeBuds 6i的时候。多年前第一次用SONY XM的感觉回来了，一瞬间这个世界就我一个人了，这降噪也太好了吧，后面就下单了，现在耳机国补才300多，路上也是效果不错，美滋滋的，回来坐下打开空调，突然就不对劲了，这么声音没压住？
接着使用我的AirPods Pro ，又把噪音压住了，我突然就好奇了，这两个耳机的差别是有点大的，我突发奇想分析一下。其实主要是想知道，为什么空调噪音没有压住。
首先声明！我的设备不专业，算法也不准确，分析都是博君一笑，并没有任何引战的想法。
在空载情况下，我的麦克风是录不到声音的，后面选择了在我的环境下放歌，都是PCM，不加任何修改录制一样的歌曲15秒做分析。
前言：一开始是微信压缩的m4a格式，后面我重新到处成WAV格式进行分析，所以文章偏重后面，但是前面的图我舍不得丢。
库库降噪，但是是如何测量的，没有说明，其实这个数据在分频段看，不是一个好成绩
华为是恒玄科技的BLE SOC，果子是自家的H1：
BES恒玄科技BES2700ZP蓝牙音频SoC，降噪也是DSP的
苹果H1封装系统（System in Package）
我个人觉得，华为的算法还是强的，就是这个平台不行，做不到果子这样软硬件协同打磨，而且对DSP的要求确实是高，不像果子在开发之初，芯片在上面就定义了算力核的部分。
有一张真实的测量图：
ReaLab阅真实验室对其进行了专业的数据实测
红色（默认）：耳机默认 EQ 模式；
蓝色（低音增强）：Huawei 自带的 Bass Boost 模式；
橙色（高音增强）：Huawei Treble Boost 模式；
灰色虚线：Diffuse Field Response（扩散场参考曲线），代表“自然听感”参考标准。
响应曲线分析（20Hz–20kHz）：
频段 | 默认（红） | 低音增强（蓝） | 高音增强（橙） | 分析结论 |
|---|---|---|---|---|
20–100 Hz | 平稳下降至约 103 dB | 增强约 +3~5 dB | 基本与默认一致 | 低频能量略强，但不轰头 |
100–500 Hz | 稳定在 98~100 dB | 全段略高 1~2 dB | 无明显变化 | 中频偏暖，主导语音区 |
1k–3k Hz | 平滑上升至 110 dB 左右 | 类似红线 | 稍稍提前上升 | 主语音清晰度频段，响应自然 |
3k–7k Hz | 峰值达 115+ dB（清晰） | 略微抑制（蓝色略低） | 明显增强 5 dB 以上 | 高频清晰度大幅提升，适合听细节丰富内容 |
8k–12k Hz | 呈现典型双峰结构 | 有细节但不刺耳 | 明显提升，可能偏亮 | 细节呈现 vs 潜在刺耳风险平衡 |
>12k Hz | 急剧下滑 | 类似衰减 | 类似衰减 | 高频延展有限，典型真无线特性 |
Huawei FreeBuds 6i 的默认曲线偏中性，保留人声细节同时抑制刺耳高频；“低音增强”模式整体提升低频能量，适合听感饱满型音乐；“高音增强”明显提升 3–10kHz 区段的清晰度与通透感，适合语音/解析度敏感的场景；与扩散场响应（灰线）相比，这些 EQ 模式均有一定“调音味”，偏重听感体验而非极致真实。
与实际 Apple / Huawei 录音做感知特性对比：
Apple 与 Huawei 耳机降噪后录音的频谱清晰度与谐波分布对比
内容 | Apple（红） | Huawei（蓝） |
|---|---|---|
曲线 | STFT 幅度谱平均（dB） | 同上 |
谐波峰点 | 红色圆点：谐波/清晰成分位置 | 蓝色圆点：残留语音或尖锐背景信号 |
- 整体幅度谱差异较小，两者都表现出较高的降噪程度（主能量压制在 -60 dB 以下）；
- Apple 谐波峰较 Huawei 更集中，表示其保留了一定语音频率分量；
- Huawei 更激进抑制，高频区域的谐波峰更稀疏但背景噪声更低；Apple 保留了一些“自然感”与“语音识别友好度”，而 Huawei 更接近“沉寂”的监听体验。
测试目的
通过分析 Apple 和 Huawei 耳机录制的“相同场景降噪音频”，从时域、频域、能量分布、频谱特征等多个维度对比两款耳机在主动降噪（ANC）性能上的差异。
信号处理流程
录音数据统一转为单声道（mono）并归一化；
提取前 3~10 秒音频片段，确保在稳定降噪状态下分析；
进行以下分析：
RMS 能量对比
分频段能量积分（0–500Hz, 500–1000Hz, 1–4kHz）
时变频谱图（spectrogram）
差值波形 & 频谱（Apple - Huawei）
增强频谱特征（质心、扩展度、平坦度）
项目 | Apple .wav | Huawei .wav |
|---|---|---|
采样率 | 16 kHz | 16 kHz |
通道数 | 单声道（已合并） | 单声道（已合并） |
总时长 | ≈ 15.48 秒 | ≈ 15.48 秒 |
前 5 个样本 | ~3.7e-6 等微幅噪声 | ~7.1e-7 等更微幅噪声 |
因为一次是w4a一次是WAV的，也分析了
Frequency Band | Apple ANC 减弱 | Huawei ANC 减弱 | 说明 |
|---|---|---|---|
0–250 Hz | 明显下降 | 显著下降 | 低频噪声主要集中区，ANC 主要作用区域 |
250–500 Hz | 明显下降 | 明显下降 | 中低频环境噪声区，如嗡嗡声、地铁声 |
500–1k Hz | 略有下降 | 略有下降 | 语音低频部分，需平衡保真与降噪 |
1–4k Hz | 保留较多 | 明显削弱 | Huawei 更激进地削弱中频，Apple 相对保留语音清晰度 |
4–8k Hz | 接近原始 | 稍有下降 | 高频噪声如风声、键盘敲击，Huawei 有一定抑制效果 |
关键结果与对比
RMS 能量对比（整体响度）
耳机 | RMS |
|---|---|
Apple | 0.0786 |
Huawei | 0.0509 |
Apple 的整体残余 RMS 略高，提示其可能保留了更多“非静音但分散”的高频细节。
RMS
频段能量分布（能量积分）
频段 | Apple (能量) | Huawei (能量) |
|---|---|---|
0–500 Hz | 9.79×10⁶ | 1.24×10⁷ |
500–1000 Hz | 2.48×10⁶ | 6.70×10⁵ |
1–4 kHz | 5.29×10⁷ | 2.37×10⁷ |
Apple 在 0–500Hz 上能量更低，说明低频降噪能力更强；而 Huawei 低频残留较多。
能量分布
增强频谱特征（前3秒分析）
特征 | Apple | Huawei | 解读 |
|---|---|---|---|
频谱质心 | 6380.8 Hz | 5797.7 Hz | Apple 残余偏高频，更干净 |
频谱扩展度 | 4909.1 Hz | 4723.8 Hz | Apple 更广，覆盖分布均匀 |
频谱平坦度 | 0.4280 | 0.3969 | Apple 更接近白噪声，残余不突兀 |
特征分析
差值波形分析（Apple - Huawei）
差值 RMS ≈ 0.065，说明两耳机降噪“感知”确实存在差异；差值频谱主要集中在 0–2kHz，表明 Huawei 在中低频段残余更多；在高频区域（>4kHz），Apple 的能量略多，可能保留了环境音轮廓。
这个后面有详细的分析
时变频谱可视化结论
Apple 在整个 0–500Hz 区域中，频谱几乎为蓝底静态，表现出优秀的降噪深度
Huawei 在低频有一定残余波动，可能对应风扇、空调、车厢噪声未完全抑制
两者在中高频区域都表现稳定，但 Apple 更分散且无明显尖峰。
结论
评估维度 | Apple |
|---|---|
低频降噪能力 | 较好 |
频谱一致性 | 均匀 |
高频残留 | 略保留 |
听感自然度 | 类白噪声 |
综合来看，Apple 降噪耳机在低频抑制、频谱均匀性和残余平坦度方面表现更优，在静谧空间中具有更好的人耳主观听感；Huawei 在中频段降噪仍有进步空间，但整体效果在高频表现稳定。
下面是一些零散的分析过程：（压缩后的音频）
m4a
以上是苹果与华为耳机录音信号的 频谱对比图，用于分析各自降噪后的剩余噪声特性。
频段 | 苹果耳机 | 华为耳机 | 差异说明 |
|---|---|---|---|
0~500Hz（低频段） | 抑制较强，能量低 | 能量稍高 | 苹果在环境低频噪声（如发动机声）抑制更好 |
500~2000Hz（语音频段） | 谱线较尖锐 | 相对平滑 | 苹果更可能保留语音细节，华为可能有轻度削弱 |
4kHz以上（高频） | 有少量提升 | 明显更低 | 华为可能更强调高频降噪或收窄频响，更适合“安静感”而非“通透感” |
频谱分析
频段 | 苹果耳机 | 华为耳机 | 差异解释 |
|---|---|---|---|
低频段 0~400Hz | 能量压制较明显，背景基本干净 | 残留较多低频，表现为“拖尾”现象 | 苹果在 ANC 低频表现更优 |
中频段 400~2kHz | 语音内容清晰，可辨识性强 | 能量略弱，部分语音频带被压制 | 华为可能有轻度语音牺牲换取降噪 |
高频段 2kHz+ | 有一定残留高频噪音（如键盘声） | 高频几乎被切掉，显著压制尖锐声 | 华为高频噪声压制更彻底，但影响环境细节 |
时域波形图（Waveform Comparison）
Apple：波动幅度略大，可能保留了更多的语音动态信息；
Huawei：整体较为平稳，可能表示更多的高频或背景被抑制。
频带能量积分图（Band-wise Energy）
频段 | Apple Energy | Huawei Energy | 分析结论 |
|---|---|---|---|
0–250 Hz | 高 | 略低 | Apple 有更多低频残留或保留 |
250–500 Hz | 接近 | 接近 | 二者平衡 |
500–1k Hz | Apple 更高 | Huawei 更低 | Apple 更注重语音频段保留 |
1k–2k Hz | Apple 明显高 | Huawei 显著压制 | Huawei 高频抑制更强 |
2k–4k Hz | Apple 高 | Huawei 低 | Huawei 更注重高频降噪 |
4k–8k Hz | Apple 有能量 | Huawei 几乎为零 | Huawei 高频大幅度抑制环境细节 |
两个耳机录音的基本对比分析
波形图（上方两幅图）：
Apple 和 Huawei 的波形整体幅值接近，均为较安静环境（可能是降噪后场景）。
Apple 的波形更平滑，暗示其可能在低频或环境噪声抑制上更强。
Huawei 的波形存在轻微的波动，可能保留了一些背景或低频噪声。
频谱图（下方两幅图）：
使用对数坐标轴对频率进行了压缩，便于查看全频带表现。
Apple 的频谱在 100Hz 以下几乎压制干净，表现出更强的低频噪声抑制能力。
Huawei 的频谱在低频区域仍有较明显的残余能量，降噪深度可能略低。
对三个片段上面的积分
RMS Amplitude
Apple 0.078614
Huawei 0.050913
这是 Apple 和 Huawei 耳机降噪录音的 残余噪声 RMS 比较，用于量化时域上噪声强度的均方根值（即人耳主观响度感受的一种近似衡量）。
时变频谱（Spectrogram）
展示了 Apple 与 Huawei 耳机在前 10 秒 录音片段中的时变频谱（Spectrogram）对比：
Apple（左图）频谱更加干净，低频区域（<500Hz）能量非常弱，说明降噪深度更高；
Huawei（右图）在同样频段下频谱有轻微残留，部分高频点出现周期性增强，可能保留了些许背景或风扇类噪音。
Apple 和 Huawei 差值波形分析（观察降噪差异）
左图：两者差值波形（可看到哪些时间段差异最大）；
右图：频域中 Apple 与 Huawei 在各频段的降噪差异程度。
5S
抽样 + 差值波形近似分析，分析的时候省资源
时域RMS分析，频谱能量分析
差值波形，差值频谱
=== Enhanced Spectral Features (3s) ===
Apple: Centroid=6380.8 Hz | Spread=4909.1 Hz | Flatness=0.4280
Huawei: Centroid=5797.7 Hz | Spread=4723.8 Hz | Flatness=0.3969
Centroid 越低：频率重心更靠近低频，代表降噪有效性高；
Spread 越小：频谱能量更集中，干净程度更高；
Flatness 越接近 1：更像白噪声，接近背景统一噪声；越低则为某些频段异常突出。
特征 | Apple | Huawei | 解读 |
|---|---|---|---|
频谱质心（Centroid） | 6380.8 Hz | 5797.7 Hz | Apple 的频率重心更高，表示残余频率能量更多分布在中高频，可能意味着低频抑制更彻底 |
频谱扩展度（Spread） | 4909.1 Hz | 4723.8 Hz | 两者接近，但 Apple 稍大，表明其残余能量分布稍广（但不一定是坏事） |
频谱平坦度（Flatness） | 0.4280 | 0.3969 | Apple 更高，说明其残留频谱更“均匀”接近白噪声，Huawei 可能在某些频段上有特征性残留（如风声、低频） |
Apple 降噪后的残余能量偏向高频，低频被压制得更干净；
Huawei 有更多中频或低频残留（Centroid 更低）；
Apple 的残余更均匀/自然（更接近平坦频谱），主观听感可能更“静谧”；Huawei 若有尖峰频段，则可能在人耳中体现为“残留风声”、“轻微共鸣”或“啸叫型”干扰。
针对“空调噪音”的特征 —— 通常集中在：
类型 | 主频特性 | 分布范围 |
|---|---|---|
风机/鼓风声 | 低频、持续 | 50–500 Hz |
共振/涡流声 | 中低频、周期性 | 200–800 Hz |
振动/咕噜声 | 次谐波 + 噪底 | <1000 Hz |
0–500 Hz 能量对比
| Apple：9.79 × 10⁶ < Huawei：1.24 × 10⁷ |
Apple 在 空调主噪频段抑制更彻底，能量更低，降噪更强
频谱质心
| Apple：6380 Hz > Huawei：5797 Hz |
Apple 把更多能量“推高频”，说明低频压制较彻底，更可能是风机类噪声被抑制
频谱图可视分析
Apple 在 0–500 Hz 基本为“蓝色低能量区域”，Huawei 还有波动（可视作残留风声）
所以Apple 对空调噪音的降噪效果明显优于 Huawei。
不过我还是推荐买的，基本上还是4倍的价差了，很值得
腾讯云开发者
