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行业观察 |

2020-07-31

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

在可穿戴设备中，如何更充分的发挥骨传导音频传输的优势？

周森森

近日苹果一骨传导专利曝光，暗示未来 AirPods 将利用骨传导音频传输技术，在普通耳机效果不佳的情况下，将「骨传导音频」与原有「气传导音频」结合在一起，以进一步改善声音输出的质量。

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。

△ 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。

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。

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。

△ 三款采用了开放式音频的设备 | 延伸阅读：横比华为 Eyewear、Bose Frames、Mutrics，看智能眼镜的当下与未来

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，以目前入耳式气传导的方式，还想要结合骨传导的技术，在产品形态上会非常挑战：耳机的体积要足够大，以装下两种传授系统；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。