苹果将利用骨传导音频改善 AirPods 音质?专家说,Apple Glass 更有可能

转载 网络  2020-08-01 09:41:16  阅读 58 次 评论 0 条

骨传导技术在耳机上的应用有几个方向:骨传导扬声器(提供新型的声音传输方式),骨传导麦克风(语音和声纹加强识别),情绪和压力监测。此前我们探讨过骨传导技术与麦克风结合的应用,此文我们将视角转移到扬声器上。

我们将帮助大家梳理关于「骨传导音频传输」的概念和技术原理,对苹果新专利进行详细解析,并结合专家的意见,谈一谈对骨传导音频技术应用空间的思考。

骨传导音频传输的优势

包括 AirPods 在内的传统入耳式耳机和头戴耳机,都是通过气传导的方式传输声音的,而骨传导设备则为人们听声提供了另一种可能。

顾名思义,骨骼传导设备不通过空气、而是通过骨振动传播声音的。将设备接触到佩戴者头部的特定点——一般在耳朵外的某块骨头,将声音发送到头骨,并通过骨振动传递到耳内,再将振动转化为声音。

骨传导的优势也是非常明显的,它提供的是开放式、而非沉浸式的听音体验。

首先,它解放了耳道,不用将耳塞塞进耳道,或者将耳罩罩在耳廓上,就能有更舒适的听音体验。其次,因为耳道是开放的,佩戴者还能在听设备音的同时,与环境音互动,比如在复杂的交通环境,是需要「耳听八方」的。

在某些耳朵受损而无法正常使用耳机或耳机的情况下,骨传导音频也是很有帮助的。尤其是在水下,通过空气传播声音不能发挥作用的时候,骨传导则可以提供一种替代方式。

骨传导音频传输的局限性

骨传导也有一些缺点,限制了它的推广。

首先是它的高频表现不佳。人类的听力通常在 20Hz~20,000Hz 的范围内,而骨传导仅在低于 4,000Hz 的水平才能发挥效应。

其次,骨传导设备需要与头部接触,在高强度的音频下,振动会随之加强,长期听高音,佩戴者会有不适。

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△ 延伸阅读:韶音 Aeropex 体验

苹果的骨传导专利

近日美国专利商标局授予苹果公司一项专利,名为「使用音频压缩器的多路径音频刺激」,最初于 2018 年 5 月 25 日提交。苹果公司提出,将标准空气传导方法引入骨传导设备,可以减轻骨骼传导常见的弊端。

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上图所示的音频设备通过骨传导和气传导耳机,共同提供音频。

其中,设备前端贴近耳朵前侧骨骼的部分,负责将骨骼传导的声音传入耳内,而同时提供的与设备相连的入耳式耳塞,负责将空气传导的声音传入耳内。

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上图展示了将骨传导和扬声器结合的声音传输系统,覆盖高中低三频。

音频信号分为三类:高频分量、中频分量和低频分量。使用压缩器处理中频和低频分量,减小动态范围,然后将中频和低频组合为一个组合分量。

通过骨骼传导,将这一中频和低频的组合分量,通过佩戴者的头骨发送至耳内。同时,通过空气传导,将高频信号发送到耳内。空气传导系统和骨骼传导系统各自独立,不会相互影响。

这样一来,这个骨传导听音设备不仅兼听环境音,还能通过空气传输获得骨传导无法覆盖的高频声音。当环境音淹没在高频声音的情况下,佩戴者仍然可以通过骨骼传导获得中低频信号。

骨传导音频将应用在下一代 AirPods 以改善其音质?专家说,不会!

对于苹果这一专利最早的报道来自 AppleInsider,其后各家媒体的论调基本遵从了其原始观点,即:未来 AirPods 可以利用骨骼传导技术改善音频。

这一观点存在着巨大的漏洞。其一,耳机听音设备(包括头戴式耳机和无线入耳式耳机)的音质明显好于骨传导听音设备,为什么还要叠加骨传导?

韶音科技(AfterShokz)在骨传导音频设备领域已经耕耘了 5 年之久,至今已经有 500 多个专利储备。韶音科技的技术专家告诉深圳湾,以当前市场上现存的骨传导技术,相比 Airpods Pro 的音质来说并不会有太大的帮助。

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△ 三款采用了开放式音频的设备 | 

如前所述,骨传导音频传输有很大的局限性,中频表达很好,高频和低频都是弱项。音质从来都不是骨传导的强项。

此外,如果将骨传导和气传导叠加在一起,对于日常的消费级耳机,负担非常大:耳机的体积要足够大,以装下两种传输系统;耳机与耳廓的接触面积要足够大,以更好的贴合可以用于骨振动传输的头骨。这些都有悖于耳机变小的趋势。

其二,专利图中显示的骨传导听音设备,其产品形态更接近于 AR/VR 眼镜的一部分。也就是说,苹果的骨传导音频技术可能不是为 AirPods 准备的,而是为 Apple Glass 准备的。

这让我们联想到了此前深圳湾报道了两个音频眼镜的产品案例,其中,Vue Glass 采用的就是骨传导音频传输,而 Mutrics 则首创了 NFSIS 近场沉浸式指向型微型语音交互系统,通过开放式音频,提供模拟家庭影院的环绕立体声效果。同时,Mutrics 还将在下一代产品中,进一步的采用骨传导音频传输。

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湾里小结

一直以来,骨传导音频设备作为听音设备的补充,与主流耳机没有太多竞争,同时也没有太多的交集。

韶音科技给我们做了一个非常形象的比喻:耳机市场好像很多个山头,每个需求点都能成为山头。

这些山头满足了两类耳机用户的需求:有音质需求的,包括日常佩戴的音质,降噪音质,Hi-Fi 音质;有其他需求的,根据不同的场景,提供的功能不同。而骨传导音频设备则提供了人们耳机之外的另一种听音方式。

苹果将骨传导和气传导两个技术融合的做法,可能并不会给时下热门的 TWS 耳机带来多少改变,更多的启发是,其他采用开放式音频的头戴式设备,未来在音频传输方式的变革可能。

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