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发表于 2020-7-31
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苹果将利用骨传导音频改善 AirPods 音质？专家说，Apple Glass 更有可能: A' Z6 V6 Y4 q3 @ w
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在可穿戴设备中，如何更充分的发回去骨传导音频传输的优势？' ?4 N' u0 ]9 u( H
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# L( G1 C) v" z; t7 P2 g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。" X- Y) ]8 S1 J3 S
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骨传导技术在耳机上的应用有两个方向：骨传导扬声器，骨传导麦克风。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。$ ]! A0 b( _( ?% ~6 B( q
' N; f" b C; d1 Z9 B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。
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骨传导音频传输的优势' i- i g, p3 B) j
; B8 V& m( K0 d2 N/ ^4 Y7 K3 C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。$ U# Q; M7 C% @2 y! \0 j
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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。
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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。* q/ r! C9 B2 {* O- s
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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。3 ^' e$ Y) m+ y, t' I: Y) n' h& r
/ N; a0 L6 _" n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。; j9 {& ^0 j% j1 t- `" ^
9 Q! X% j, x7 I A: Z骨传导音频传输的局限性
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4 i8 B4 o% A& ^6 i" e骨传导也有一些缺点，限制了它的推广。7 r* Y' }7 W# o: S" f
* A& h3 _5 s! S9 D9 j, q" N% ^7 B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。
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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，长期听音，佩戴者会有不适。
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6 I1 w8 A% |) \' B d1 H3 q3 S苹果的骨传导专利
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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入耳式耳机，共同提供音频。& D3 F' j& H# [9 S; h
6 M5 n# |# q# W+ w9 v1 v) v$ H9 y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。/ g. i4 L9 {9 s" P7 B
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5 q0 K* t/ n8 S) {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。
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6 [5 h- o& e/ R2 s: E音频信号被分为三类：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。
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7 b0 Y$ G: }( k J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。. L% K# z8 X, g% \0 }% ? |
0 j& Y" f$ `3 U2 _" @0 }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。, c- ?5 f3 k q2 _6 D8 v
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骨传导音频将应用在下一代 AirPods 以改善其音质？专家说，不会！8 c, o; j* \! N' r* z' u
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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。 d' s# ]& R, m! N6 v
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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？6 F6 @* f! K/ h: r6 Q
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