​十年高质量国产化之路，贝斯特新材料持续创新探索 N ’ BASS ® 技术应用新场

十年高质量国产化之路，贝斯特新材料持续创新探索 N ’ BASS ® 技术应用新场景

从初代 iPhone 发布至今，智能手机以迅猛的态势在全球普及开来，成为几乎人手一部的移动手持智能终端，并带动了移动互联网的长足发展。在当前 4G、5G 网络不断普及的大环境下，用手机听歌、听播客、刷短视频等已成为人们日常娱乐生活的一部分，并由相关平台催生了各类网络文化的流行。

在功能机时代，手机扬声器的作用更多体现于播放铃声、闹钟等，而到了智能手机大行其道之际，随着视频等流媒体播放功能以及视频通话功能被高频使用，对于手机扬声器的要求逐渐提高。此时，一些手机厂商顺势推出配置立体声双扬声器的手机产品，甚至邀请国际知名声学技术团队进行调音，或是采用杜比全景声等技术，使手机扬声器迈入竞争赛道。一些专业评测机构也开始对手机的外放音质进行评测并进行排名。

现如今，手机等便携设备在做到极致轻薄的同时，扬声器亦需随着设备体积而不断缩小，使其声学性能与体积产生了一定的矛盾。为了改善这一情况，国际知名声学器件制造商楼氏电子于 2011 年开发并推出了著名的 N ’ BASS 虚拟后腔增大技术（N ’ BASS Virtual Back Volume），也称 N ’ BASS 纳米超构声学增强材料或者 N ’ BASS 吸音颗粒（下文简称 N ’ BASS 材料），也有人直接用 Bass 材料来命名这项杰出技术。该材料经过精密配方及孔道结构设计，为扬声器带来了后腔虚拟体积增大 1 倍以上、谐振频率 F0 降低 150Hz、低频响度增加 5dB 的性能增益。据了解，该材料已于 2015 年成功实现商业化落地。

图片来源：网络

N ’ BASS 材料大量成功商业化应用于手机扬声器最早可以追溯至 2015 年发布的 iPhone 6s。

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上图为 N ’ BASS 材料微观图，左侧为 iPhone 6s 所使用的 N ’ BASS 材料。

在其他品牌手机大多只是使用一体成型的 PET 音膜或高分子材质复合音膜的时候，Apple 已经创新性的在扬声器中应用了 N ’ BASS 虚拟后腔技术，其开发团队对于产品的重视程度可见一斑。借助于 N ’ BASS 材质，iPhone 6s 在扬声器音质方面的表现得到了前所未有的提升。

当然，Apple 公司方面对于 N ’ BASS 材质的运用不局限于手机，其在后续推出的 MacBook、iPad 等系列产品扬声器皆利用了 N ’ BASS 技术，在音质方面取得了非常明显的突破。

随着音频设备的不断发展迭代，我们预测，N ’ BASS 技术也将运用至 TWS 耳机、智能音箱等产品之中，使其在拥有小巧体积的同时，获得更出色的低音表现。

N ’ BASS 技术原理及国产化落地

多孔吸声材料的存在具有较长的历史，在传统大喇叭应用里，活性炭、吸音棉或纤维类产品被广泛地用于提高更好的吸声性能。甚至在智能手机的早期，活性炭也曾经被用作后腔填充材料，亦可以达到比较理想的性能。N ’ BASS 技术的诞生即与活性炭产品在智能手机中造成的严重质量问题相关，为解决活性炭的长期可靠性和对天线的电磁干扰等问题，N ’ BASS 技术应运而生。楼氏电子的科学家们通过千百次的实践，创造性地提出了 N ’ BASS 虚拟后腔（Virtual Back Volume，也即 VBV）技术，成功地解决了智能手机中之前吸声产品的应用问题，从而带来了 N ’ BASS 技术产品在消费电子微型扬声器中的普及应用。

N ’ BASS 技术产品为特殊材质的颗粒状多孔材料或这些材料的不同封装形态，在扬声器音膜高频振动时，通过精细的三维孔道结构实现对空气高频的吸附、脱附，进而降低音膜阻力，形成了类似增加实际物理后腔的声学效果，进而降低谐振频率 F0，使声学性能尤其低频性能大幅增加。

N ’ BASS 虚拟背腔增大技术可以让扬声器在较小的体积下依然能够保持声学性能，完美地解决了声学性能和空间的矛盾问题，同时具备较高性价比；N ’ BASS 材料的另外一个突出优点是其长期可靠性，可以满足手机电子部件的较为严苛可靠性测试，并且经过实际验证。

在改善扬声器性能方面，填充 N ’ BASS 材料可以显著降低谐振频率 100Hz 以上，声响增加 5dB；微型扬声器体积越小，虚拟增大系数越大；同样体积，N ’ BASS 用量越多，谐振频率降低越多，虚拟增大系数越大。

除手机外，N ’ BASS 纳米超构材料还被应用于平板电脑、笔记本电脑、AR/VR 设备、新能源汽车等领域。

为解决安卓系智能手机企业在应用 N ’ BASS 技术时面临的专利问题、产品性能迭代问题、技术产品长期可靠性问题以及足量安全供应的问题，镇江贝斯特新材料自 2017 年开始，逐步将 N ’ BASS 技术成功实现国产化，目前依靠其灵活的产品形态设计及整体声学方案设计能力，为上述品类所搭载的微型扬声器助力，有效改善音质，为消费者带来了更好的声音体验。

现如今，在 N ’ BASS 技术的不断普及下，每年有数亿部智能手机采用 N ’ BASS 纳米超构声学材料。作为继承了 N ’ BASS 技术知识产权的中国公司，贝斯特新材料持续创新，为各大品牌提供了长期稳定的 N ’ BASS 产品供应。非常难能可贵的是，贝斯特新材料已经完成了 N ’ BASS 技术产品从原料生产到成品加工的国产化闭环，在短短五年内，成功地将安卓客户使用成本降低了将近 40%；同时，在产品可靠性、扩容比性能、装配形态等方面进行了持续的创新迭代。

为弥补微型扬声器音效提升材料等方面标准的缺失，近日，由贝斯特新材料牵头制定的《微型扬声器用多孔吸声颗粒》得以正式发布，该标准在制定过程中，历经不同领域、产业链环节专家的共同探讨，将材料语言转化为声学语言，使得标准制定更为合理。通过该标准我们可以获悉，虚拟后腔增大技术实现了材料科学和电声技术的完美结合，有效解决了优质音效与空间限制之间的矛盾。

在发布会现场，三位声学领域的专家也对 N ’ BASS 技术进行了不同角度的解读，分别是：

Q1

豆总：

作为一个 AR 眼镜的品牌厂商来说，您觉得这个 N'BASS 的虚拟后腔技术能够带给智能的语音眼镜产品本质上哪些技术的提升？同时消费者能体验到什么样的感受？

王文兵 Rokid AI 算法负责人：

有两点可以对我们有很大帮助，一是 N'BASS 可以带来 THD 的一个降低，语音识别提升效果更为明显；二是该技术会使得后腔得到虚拟扩容，这样的提升对于微型扬声器，尤其对于 AR 眼镜是非常大的刚需，能有效改善听感。因为 AR 眼镜本身有很大的限制，镜腿必须做得尽可能薄、尽可能窄，才能吸引更多用户佩戴。在此情况下，就极其考验我们如何在有限的空间下，使得声音获得更大的提升。这就刚好是目前 N'BASS 的意义所在。

Q2

豆总：

如果采用了 N'BASS 的虚拟后腔的技术或者材料，能够带给 AR 产品的使用者有哪一些好处或者不同的体验？

从消费者来看，眼镜首先要更为轻便，其次是 AR 眼镜搭载的是一个开放式的 speaker，这个 speaker 本身离这个耳朵其实还有 3 厘米左右的距离，如何能够使得音质听起来更好，私密性也更强，用户之间不会造成相互干扰。这也是消费者可以明显感知到的声音变化。

Q3

豆总：

您如何看待本次 N'BASS 在新的技术和新的产品上的发布呢？

首先我觉得 N'BASS 今天发布的这些技术都是很好的方向，因为其实 N'BASS 从发布至今刚好 10 周年，我们也从传统的小的手机扬声器往更多的应用领域发展，由此可以使这样的技术从原先较为狭窄的应用环境拓展至越来越多的使用环境，惠及笔记本、平板以及车载产品等。

Q4

豆总：

从一个专家学者的角度，您如何看待 N'BASS 的虚拟后腔技术呢？

精拓丽音董事长 袁世明：

我比较幸运从 2005 年、2006 年的这个时间节点看到他的前一代技术，就是当时我们谈到的活性炭的这种吸附的技术，用于手机腔体内增大后腔效果，但当时的技术存在很多缺陷，比如对于天线、射频的干扰。N'BASS 材料是在 10 年前通过应用陶瓷等材料获得同样的吸附效果，从而获得增大后腔的特性。随着 iPhone 6S、小米、华为、荣耀等旗舰机型的发布，这种材料被大量地应用，且背后的技术人员也在持续改进这个材料，使其拓展至更多的应用领域。

Q5

豆总：

针对这个 N'BASS 的虚拟后腔技术本身来说，您觉得它有哪一些比较直接的优势和比较大的特点呢？

对于传统声学，尤其是微型扬声器来说，对于低频的追求存在一个矛盾，当我们希望产品更加薄型化、轻量化或者小尺寸，但从物理角度来说，这样需要更大的后腔及更大的扬声器，才能获得更好的低频，这样的矛盾在过去是不可调和的，但随着 N'BASS 这一类的材料通过与空气分子有针对性的接触的特性，虚拟了一个更大的后腔，对矛盾的解决起到了比较有价值的推动作用。同时，因为我们的消费电子产品，包括手机、笔记本电脑、平板等产品的低频效果能够发挥出来，那么未来我们还可看到这样的技术能在眼镜或者耳机上应用，以此提升低频。目前消费电子市场已大量采用 N'BASS 材料。

Q6

豆总：

您觉得有哪一些可能创新性的未来的应用是还没有发生的？

新材料对于很多应用来说是一个上游，具有一个很好的支撑，一方面来讲，材料本身在不断迭代，并继续改善和优化，另一方面，他的应用可能不仅局限于低频部分的提升与改善，将来可能还会用于改善风噪、高频等方面的表现。我们未来的声音学在扬声器的部分，应该是有一个所谓的叫做宽带、宽频的应用，其不仅仅是低频的拓展，也包括高频，包括超声波频段的应用，这些都会使得我们的电子产品变得更加丰富，尤其是利用声波来进行定位，进行信息的传递，这样可以作为蓝牙的互补。我认为这些都是新材料和新应用的一些可能。

Q1

豆总：贝斯特是在什么样的契机之下决定涉足 N ’ BASS 产品领域的？

贝斯特新材料总经理 郭明波：

N ’ BASS 虚拟后腔技术面世以来已有十余年时间。其诞生可追溯至楼氏电子时期。智能手机的出现给手机声学设计带来一个巨大难题：零部件种类数量的增加挤占了扬声器空间，低频性能不足成为当时行业痛点。彼时楼氏作为全球技术领先的电声企业，经过材料工程师大量试验、反复验证材料结构与低频增益之间的对应关系，历经多年研发成功推出了 N ’ BASS 产品，成功解决了空间不足与声学表现差的矛盾，成为微扬行业的关键材料。

但在很长一段时间内 N ’ BASS 仅在部分智能手机上使用，安卓系手机品牌缺少合法、可稳定供应 N ’ BASS 材料的国内供应商，贝斯特新材料正是看准这一市场机会，完整继承了楼氏电子专利技术，开始推动 N ’ BASS 这一声学关键材料的全面国产化。并在原有技术基础上，持续创新迭代，推出了 B、C、D、EL、NP 等系列产品，成功弥补了国内空白，与模组厂、终端品牌一起，为更多消费者带来了更悦耳的声音。

Q2

豆总：N ’ BASS 材料的优势是什么？

如果提及吸声、扩容效果，有很多材料可以实现，但是 N ’ BASS 纳米超构材料相较其他材料来说，最大的优势在于以下几点：

首先，N ’ BASS 材料对于天线和射频信号几乎无干扰，这一点对手机这类终端设备尤为重要，之前行业内有人想用其他多孔材料达到吸声效果，虽然也能有一定声学增益，但其会对手机信号产生极强干扰，仅凭这一点就无法在目前的消费电子终端内使用。

其次，N ’ BASS 材料具有优异的吸声特性，特别是低频性能出色，在目前手机腔体大小场景下，N ’ BASS 的扩容系数可达 2-2.5，也即 0.1cc 的腔体填满 N ’ BASS 材料能达到 0.2-0.25cc 腔体的声学效果，这一点远超其他材料。

最后，N ’ BASS 材料的配方、工艺都是精确把控的，在可靠性方面有很大优势。一般其他类似材料经过严苛的双 85、温湿度冲击循环后性能衰减很大，甚至可靠性验证后对扬声器的低频声学性能产生负面影响，N ’ BASS 材料经过市场这么多年的考验，可靠性通过行业内最严苛的测试。

Q3

豆总：贝斯特的 N ’ BASS 产品目前已运用于哪些市售消费电子产品之中？

N ’ BASS 在智能手机领域有广泛应用，目前已经成为手机旗舰机型的标配。

其次，在公司应用开发团队和材料研发团队的紧密配合下，针对笔电、平板电脑等大腔体场景的应用特点，推出了 EL01 产品，为公司打开了笔电、平板电脑的市场，目前在华为 Matebook x pro、小米平板 5、微软 Surface 等机型里，都能看到公司产品的身影。

同时，除了材料创新，公司还在产品的封装形态上积极投入研发资源，推出了满足快速装填应用的 NP01 系列产品，通过将 N ’ BASS 吸音颗粒封装在形状可设计的形态中，便于智能眼镜、AR/VR 行业客户使用，目前也实现了一定的产品出货。

Q4

豆总：贝斯特是怎样利用 N ’ BASS 技术提升 VR 眼镜的扬声器音质的？

AR/VR 的使用场景决定了它对声音的沉浸式体验有更高要求，N ’ BASS 材料对声学的低频增益契合了这一市场需求。同时，通过填充 N ’ BASS 材料，还能够在达到相同声学效果的同时降低所需功耗，对这类移动设备也是一大价值。

Q5

豆总：N ’ BASS 产品在开发时都遇到过哪些难点？是如何攻克的？

N ’ BASS 产品开发中的主要难点来自于声学与材料的跨界。声的应用本身就是电磁力声的多重转换，因此，对于声学效果的影响来源就很多。在 N ’ BASS 产品的开发过程中，我们既要考虑到材料的声学性能，也要考虑材料的机械性能；既要考虑在不同腔体、不同频率段的声学表现，也要考虑材料在不同的器件环境里的可靠性表现。因此，这个产品的开发涉及到较多维度的考量，这是我们在 2019 年面临的主要难点。

比如，2019 年的时候，一家终端公司要求我们改善 N ’ BASS 吸声颗粒在低温环境下的碎粉问题。这样的问题，从材料学的角度，往往是通过交叉试验来达到改进要求。但是放在微型扬声器的环境里，就涉及到通电测试的问题，我们从材料学角度提出的正确解决方案，在客户的通电测试过程中失败了很多次。在这个过程中，我们意识到科学、技术与工程问题之间的巨大差距。这样一个简单的命题，我们必须搭建非常完备的模拟测试条件来进行验证，既要验证不同条件下的材料性能，也要验证不同的材料在真实环境条件下的适配性。因此我们很快在声学专家的帮助下搭建了相应的测试条件，将材料测试到声学测试的环节打通，加速了产品开发的过程。

现如今，我们在镇江研发中心和苏州应用开发中心建有高标准的消声室和专业的声学和材料的检测条件，同时聘请了行业内非常资深的声学工程师和专家加入进来，保持和客户之间的同频共振，极大地提高了我们的产品开发效率。

Q6

豆总：贝斯特除了发布 N'BASS 的最新产品外，还带来了一项团体标准，可以跟我们介绍一下这个团体标准吗？

之前微扬用多孔吸声颗粒的相关标准的缺失，导致了每个微型扬声器制造厂家对于后声腔的多孔材料的评估和应用方法缺乏共识，标准各不相同，存在部分厂家只关心初始声学性能、忽视长期可靠性。

同时，行业存在某些不合格的多孔吸声材料，有容易落粉、易吸附扬声器中的胶水的 VOCs 导致失效等技术瓶颈，会带来微型扬声器的不可逆损伤和音质影响，严重影响声学性能以及器件的长期可靠性，因此制定一套微型扬声器用多孔吸声材料技术标准和规范迫在眉睫。

去年年底，贝斯特联合了材料、器件、终端、第三方标准企业等细分领域的龙头，共同推出了《微型扬声器用多孔吸声材料》， 在这个标准里，我们定义了什么是微型扬声器用吸声颗粒，此外，我们也对它的产品性能做了一个界定，对于产品如何去使用、如何去储存都给出了明确定义。

一方面弥补了行业标准的缺失，从最上游进行的深入研究 ,，给材料相关标准的制定树立了典范科学，合理的规范了 N ’ BASS 颗粒的各项理化性能指标及可靠性测试要求，更好的满足了手机产业严苛的要求。

另一方面，在标准的制定过程中，一起参与的企业打通了声学产业链，涵盖材料学、声学和结构设计、系统设计、准确测量等各大环节 , 形成共识认知结合在一起，制定了一套切合实际、具体可行、可以向全行业推广的标准，对所有应用这一技术的企业都有指导意义。

最后，我们也希望通过标准的制定有效规避一些仿冒和不合规产品在市面上的流动，共同维护行业和消费者的权益。相信在未来，市场上越来越多的厂商 N ’ BASS 产品时，他们就会用一个非常明确、惊喜的产品目录作为支撑，为消费者带来更美好的声学体验。

Q7

豆总：除了贝斯特之外，还有其他的厂家可能也在做 N ’ BASS 的材料吗？

目前来说，我们行业通常所使用的材料是一种吸声材料，一般是采用两种材料，一种是吸音棉，另一种是活性炭，目前一些大的腔体仍在使用吸音棉与活性炭这样的材料，而 N ’ BASS 目前是我们公司的专利产品，基于上述情况，目前市场上主要的供应商一个是我们贝斯特新材料，另一个是一家欧洲的公司专供苹果。因此，我们就成为了安卓系手机厂商的主要供应商。当然我们也了解到某些公司或者高校也在致力于开发其他的、甚至更高效的吸声材料，对此我们表示欢迎，只要在不侵犯我们专利情况下，我们是非常支持这种创新，我们也在积极参与，希望能开发出虚拟增大系数更大的产品，为客户和消费者带来更美妙的声音。

Q8

豆总：在当时的情况下，楼氏为何会出售相应的技术？

在当时，国产手机品牌大浪兴起，国内的扬声器厂家革新速度非常快，国产化速度也十分迅猛，因此，中国的产业链存在巨大的优势，对于楼氏而言，他们希望能快速应对这样的一个市场，就有必要与国内的公司进行合作，因此他们当时决定将这一方面的业务进行出售，包括一些专利技术也一并出售了。

Q9

豆总：贝斯特在声学领域尤其是 N ’ BASS 产品方面拥有丰富的专利，那么为了保护专利，公司都做了哪些工作呢？

N ’ BASS 目前是我们的注册商标，我们一直高度重视知识产权保护，并将保护创造、鼓励创造，作为一种创新驱动的发展战略，并且聚焦于尊重知识，崇尚创新，诚信守法，公平竞争的一种知识产权的管理策略。

一方面，通过不断推出更加优秀的产品，与客户紧密合作，协同创新，力争为消费者带来更好的声音体验；另一方面，在内部来讲，首先我们做好知识产权工作的顶层设计，通过了知识产权管理的体系认证，并在内部印发了专门的文件，将知识产权融入到科研生产和经营的全过程，进行监督和引导，明确知识产权专员的职责和定位，指导每个部门逐步规范知识产权管理工作，同时针对侵权行为和产品，保持严密的关切。

Q10

豆总：贝斯特目前所使用的材料，还有生产的过程，还有或者是这个研发的过程，它都是纯国产的吗？

在 2021 年之前，我们大量运用的原材料来自于进口。从 2020 年起，我们通过购置原材料，建立生产基地等，实现了全面且高质量的国产化。

Q11

豆总：将来公司有无打通国际市场的计划？准备如何去实现？

我们的核心价值观之一就是 " 以客户为中心 "，如何更好地服务我们的客户，是我们的工作方向。当前我们的主要客户在海外都有制造工厂，因此，我们正在持续地安全供应。在 2020 年新冠疫情爆发之后，为了给海外客户保证供应，我们在航线不畅的情况下，灵活机动地寻求物流公司的配合，想尽千方百计，为海外客户供应，确保了客户产线不受影响。同时为了在全球范围内为我们的客户提供专利保护，我们很早就通过 PCT 或者巴黎协议在全球内申请专利，并且获得多项授权。

Q12

豆总：公司对于 N ’ BASS 产品未来的发展演进有无预测？除手机、平板、笔电等领域外，N ’ BASS 产品今后还将运用到哪些领域？

我们的产品是紧跟市场趋势、客户需求进行创新迭代的，材料的创新从配方、结构、封装等多种形式进行。

首先，针对手机这类高附加值市场，客户对我们提出的要求是更极致的声学增益，我们会从材料配方上进一步创新，进一步提升 N ’ BASS 的低频增益，今年我们预计会推出低频增益相较上一代增加 20% 以上的新品；另外我们持续改进产品的可靠性，满足客户日益严苛的可靠性要求，比如超低温或者超高温的要求，以及金属透气隔离件技术等。

其次，针对大腔体市场，如笔电、平板，平衡声学增益和成本、为客户带来高性价比产品是我们的工作重点。同时，我们也看到华为、苹果应用了 " 背靠背 " 扬声器，即双面振膜、共用一个磁路系统，这对后腔体积要求更高，目前都采用了 N ’ BASS 产品，这种新技术出现都要求我们提前和终端、器件厂进行紧密地配合，开发相应的产品。

同时在 AR/VR 这类市场，因为其产品形态和手机、笔电这类应用完全不同，最直观就是没有一个专门的腔体填充我们的颗粒。针对这种情况，我们在封装方式上有了新的形态。从前年开始我们就投入了自动化产线、推出了 NP 系列产品，将 N ’ BASS 吸音颗粒提前按照客户制定形状封装好，客户使用时直接将封装好后的产品贴到相应位置，非常方便使用。

除此之外，我们也在重点关注我们的材料在其他行业的应用。我们粉体材料本身有良好的吸声、降噪甚至减震的效果，这些特性和其他行业的结合可能会给客户产生不一样的价值，这块我们也在持续跟进、研发。

Q13

豆总：以 N ’ BASS 为代表的吸声材料何时能够完成市场普及？

贝斯特郭明波：

除继续和现有客户保持紧密配合外，公司在去年和中科院声学所合资成立了中科贝斯特，邀请了多位声学工程师加盟，专门从事声学模拟仿真、方案设计，并重点拓展新应用、新市场，比如平板、笔电、AR/VR，重点突破新应用的标杆客户、并在方案成熟后向行业内横向推广，现在已有一定成效。相信今年我们重点突破一些标杆客户后，行业内快速渗透。

我爱音频网总结

据了解，截至 2023 年 3 月，贝斯特新材料所持有的专利已涵盖 N ’ BASS 纳米超构吸音材料及应用、N ’ BOND 电子胶黏剂、N ’ FILM 特种膜、N ’ LAYER 高性能涂层等，共申请专利约 160 余件，其中 N ’ BASS 纳米超构吸音材料及其应用相关共超过 60%。在专利布局方面，已全面覆盖美国，欧洲（含德国、法国等国），中国大陆以及中国台湾地区等地。在技术含量方面，目前已经授权专利为 110 余件，绝大多数为发明专利。

据悉，在已经成功实现 N ’ BASS 技术全面国产化、解决掉该产品的安全供应问题之后，贝斯特新材料为龙头客户进一步提出了未来三年的降本路线图，真正体现了这家国家高新技术企业 " 负责任、敢担当 " 的使命感。相信在未来，贝斯特新材料将依托已经建立起来的研发、生产和应用开发条件，持续发挥 N ’ BASS 纳米超构吸音材料及产品优势，不断提升技术实力，在微型扬声器声学领域取得更长远的突破，并切实保证各大品牌获得安全的知识产权保证，使高性能、高性价比的扬声器技术方案能够惠及更多手机厂商。