# AirPods 之后，未来的耳机可能是「无形」的 - 作者：李超凡 - 发布时间：2020-11-30 10:05 - 分类：公司 - 原文：https://www.ifanr.com/1382042 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/adobestock_346488156-scaled.jpeg) 在金庸小说《天龙八部》里，段延庆运用内力将声音传到虚竹耳中，帮助他破解珍珑棋局，而周围的人却没有察觉，这门武功被称为「传音入密」。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/907f59c04a7c49cf81d49de43feea3b7.jpeg) ▲ 图片来自：《天龙八部》 著名科幻作家阿瑟·克拉克曾说，任何足够先进的科技，都与魔法无异。如今「传音入密」这一神功也已经可以通过科技实现。 最近以色列一家科技公司 [Noveto 就发布了一款新产品](https://apnews.com/article/new-tech-device-sound-beaming-noveto-38327ae5fe116080a5eaf2374eb0f5c8)，能隔空将音频定向传输给特定用户，其他人则听不见，就像戴上了一个无形的 AirPods。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/05/AirPods-Pro-force-sensors-001.jpg) 想象一下，当你在地铁上看剧时外放音乐、在深夜看球里可以将音量调到最大，却不会打扰别人，自己也能听得清清楚楚，那么耳机似乎也没什么用了。 没错，**这项技术的终极目标，就是取代耳机**。**让耳机从有线走向无线后，直接迈入「无形」的阶段。** 这到底是什么黑科技，真的有那么神吗？ ### 无耳机传输音乐，到底是什么？ Noveto 发布的设备叫做[ SoundBeamer 1.0](https://apnews.com/article/new-tech-device-sound-beaming-noveto-38327ae5fe116080a5eaf2374eb0f5c8) ，外形和一个普通的音响没什么不同，之所以可以无需耳机就能定向传播音频，是基于一项新的音频技术「sound beaming」（声音光束）。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/d9ee68de-42a9-43e2-a70a-e24af6e9e679_1140x641.jpg) 所谓「声音光束」，可以看作将声音的当做手电筒的光一样定向发射出去。 SoundBeamer 1.0 通过内置的 3D 感应模块定位和跟踪用户耳朵的位置，在耳朵周围形成一个「声音口袋」，并通过超声波来传输音频信息。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/640-1.gif) 因此用户就算不用佩戴耳机也能听到 360 度的环绕声，而旁边的用户则听不到。而当用户的头部移动时，声音也能自动「跟随」，但这个跟随的有效范围是多大 Noveto 没有透露。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/2020-11-29-17-12-39.2020-11-29-17_13_39.gif) 这个技术很容易让人想起 iOS 14 上更新的空间音频功能，苹果的这个功能其实也是通过定向音频滤波在 AirPods Pro 上模拟环绕音效，并依靠陀螺仪来感应头部的移动，实时跟踪和同步各个方向的声场。 ![](https://media.ifanrusercontent.com/user_files/wpdata/images/7e/c4/7ec43d31a8089c1d8b8c36c3ed728b6c03c38937-1b4f08f2957f3003aad229283419b12057e0e0ad.png) 不一样的是，「空间音频」需要依托于 AirPods Pro 这样的可穿戴设备，而 SoundBeamer 则距离用户更远，虽然两者都内置了数字信号处理和芯片组，但后者跟踪和调整声音信号的难度显然更高。 目前 Noveto 对于这款设备内部结构和核心技术没有太详细的介绍，不过却在线演示了 SoundBeamer 的部分功能。 在其中一个演示场景中，一位工作人员用 SoundBeamer 传输音频在玩一款枪战游戏，而另外一边的同事则听不到游戏中的声音。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/01410fc5e41f145ed478f0b06067b68f-700.jpg) 其实早在 2018 年，Noveto 就曾向媒体展示类似的原型产品，据当时体验过这款产品的[ CNBC 记者介绍](https://www.cnbc.com/2018/07/24/noveto-speaker-startup-demonstration.html)，当普通音频切换到 Noveto 的技术后，就像拥有了一个私人影院。 > Noveto 的扬声器通过摄像头跟踪我的头部运动，将声音传到我的耳中。我和身旁的 Wallace 交谈时，我能听到扬声器发出的音频，而 Wallace 却听不到。 而 SoundBeamer 1.0 则是 Noveto 正式发布的第一款产品，Noveto 首席执行官 Christophe Ramstein 认为，**SoundBeamer 在音频产品体验上的革新，可以和 iPod 相提并论**。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/v2_f3f67c59871a47dd87e4a32b9b31b83c_img_000.png) 据悉这款产品将在明年的圣诞节前上市，届时设备的体积将比现在更小。按照 Noveto 设想。未来除了推出这种定向传输音频的自由品牌产品，还会将技术授权给第三方硬件，让更多设备支持这项技术。 看起来似乎能对这款产品喊一声「Amazing」，但鉴于这款产品还没正式发售，只有演示的 demo，不免让人对其产生一些疑问，**毕竟在音响和耳机市场，此前似乎还没出现成熟应用这种技术的消费级产品**。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/cuffie-ascolto-immagine-e1410186127390.jpg) 不过也无法断定这又是一款 PPT 产品，因为这背后的技术其实已经发展了几十年，不少产品也已经在一些行业中开始了商用。 ### 黑科技背后的技术，可能比你还老得多 Noveto 研发的「sound beaming」技术，是声频定向传播技术的一种，又被称为「定向声技术」，简单来说就是让原本在空气中向四周发散声音朝着固定方向传播。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/signaldirection.jpg) 目前定向声技术主要通过三种方式实现，即聚音罩技术、扬声器阵列技术和基于超声波声频定向传播，而 Noveto 所用的则是第三种。 不过这里有一个问题，人耳能听到的声音频率是 20Hz – 20KHz，是听不到超声波的，那怎么要超声波传输音频信号并让目标用户听到呢？ 这里需要引用一个叫做「[非线性传播](https://www.youtube.com/watch?v=8wJ5Eff7hx0&ab_channel=HaroldMcAleer)」的概念，可如果要讲清楚这项技术可能要一篇论文了。你只需要知道，当超声波信号发射到空气中，就会发生某种作用而产生新的频率。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/2020-11-29-17-22-43.2020-11-29-17_23_22.gif) 因此只要让这个新的频率落在人耳可以听到的范围就可以了，而比起我们平时能听到的声音频率，超声波信号更容易调制方向，这些特点也让超声波成为了定向声技术的一个理想载体。 而且为了进一步提升声音定向传播的效果，在不需要声音的方向会用无数超声波单体抵消掉声音，而在特定的方向上让波形叠加以增强声音信号，有点类似主动降噪耳机的工作原理。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/Holosonics-Audio-Spotlight.png) ▲ 基于定向声技术，一个客厅内播放不同音频却可以互不干扰. 而超声波空气中非线性传播的自解调效应，则早在上世纪 60 年代就被研究者发现，到了80 年代已经有人开始研发基于这种定向声技术的扬声器设备。 至于另外两种定向声技术方案，聚音罩技术需要在一个半球形的罩子才能体验，而扬声器阵列技术需要用到大量的高频喇叭，无论是传输效果还是可靠性都不如基于超声波的定向声技术。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/unnamed-6.jpg) **这项技术也填补了声学领域的一大空白，被不少业内人士视为重要的技术变革**。从这个角度看，前文 Noveto 敢将自家产品的创新与 iPod 相提并论，至少是有一些理论支撑的。 ### 美军驱逐舰，广场舞大妈，都用上了这项技术 不过这项技术正在走进大众视野则要到 21 世纪，而在推动这项技术成熟商用的人中，Joseph Pompei 是不得不提的一个。 早在 1998 年，麻省理工学院的 MIT Media Lab 就启动了对于定向声技术的研究，并给这项技术取了一个形象的名字 ——Audio Spotlight（声音聚光灯），并在 2010 宣布研发成功。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/maxresdefault-7.jpg) 于是在 2012 年 MIT Media Lab 开始和一家叫 holosonics 的公司合作，将这项技术推向商业化。而 [Joseph Pompei](http://tech.sina.com.cn/csj/2018-05-10/doc-ihaichqz7587598.shtml) 正是这家公司的创始人，同时他也是「声音聚光灯」的主要开发者之一。 值得一提的是， Joseph Pompei 可谓是声学领域难得一见的天才。**年仅 16 岁就成为美国最大的音效制造商 Bose 史上最年轻的声学工程师。** ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/slide12-l.jpg) 2018 年「声音聚光灯」技术的用户就超过了 100 万，当中博物馆等展馆占了很大一部分。这些场馆可以向不同的展区传输不一样的介绍音频，而不相互干扰。 而超市也是「声音聚光灯」的目标用户，主要用于在不同区域播放各种折扣优惠信息。当你走在商场，耳边突然传来一个浑厚的男声：「OMG，买它！」不知道你能不能接受呢？ 另外这项技术还有望用来解决广场舞扰民的问题，前几年浙江就有一个小区居民无法忍受广场舞大妈高音喇叭的声音，[集资 26 万买了一个「远程定向强声扩音系统」对着广场舞大妈播放](https://www.guancha.cn/society/2014_03_31_218453.shtml)。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/v1ubLjRk7MqFkPAwg1v8gz1lpPOdh1veg6vM14OrzNc.jpeg) 这样「以噪制噪」的方式不可取，但如果将广场舞大妈可以使用基于定向声技术的扬声器播放音乐，让音乐集中在某个固定区域，就能大大降低对周边居民的骚扰。 目前国内也已经有些创业公司在研发类似的产品，比如今年完成数千万元A+轮融资的「清听声学」，在 [2017 年就推出基于定向声技术的智慧广场舞系统](http://stdaily.com/index/kejixinwen/2018-06/14/content_681061.shtml)，并在苏州开展试点应用。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/a.png) ▲智慧广场舞系统的定向扬声器. 另外定向声技术还能变成一种武器应用在军事领域，也就是定向声波武器。美国的国民警卫队曾用 LRAD 定向声波驱散器来驱赶聚集人群，海军也常用这种设备来对目标船只进行驱逐和警告。 而在科幻电影《无敌浩克》中，美军用了强度更高的定向声波武器来对付绿巨人，一度震得绿巨人无法招架。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/Sonic_Cannon.png) 可以看到，目前定向声技术的商用领域集中在行业端的大型扬声器设备，面向普通消费者的产品非常少，其中价格和便携性都是不小的障碍，此外 C 端和 B 端的用户需求也有很大不同 ### 取代耳机？不是没可能，但不容易 在定向声技术的领域，设备的微型化已经是国内外研究的一个主要方向。而设备的小型化则是迈向消费级产品不可或缺的一步，毕竟如果要抱着个大音响才能实现定向音频，那为什么不戴一个耳机呢？ 前面 Noveto 展示的设备的便携性虽然也不如手机，但已经比之前的产品体积小了许多。 此外三星也曾在 CES 2018 发布过一款号称「全球最小定向音响」的[概念产品 SRay](https://www.cnet.com/news/samsung-s-ray-speaker-is-like-a-death-ray-for-your-ears-without-the-dying-part/)，售价约为 209 美元，虽然没有正式推出市场，但这大概就是定向声技术消费级产品比较的理想形态。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/s.jpg) 基本研发类似产品的厂商，都或多或少提过一个宏大的目标：**最终能取代掉「耳机」**。但显然没那么容易，目前这个目标还遥不可及。 除了体积和价格，定向扬声器的音质比起传统音响设备差了不是一点半点，其中低音是最大的短板，这也是目前声音定向传播必须付出的代价。 这在博物馆、超市、军用等领域问题不大，但在影视、音乐、游戏等娱乐场景，用户对音质的要求则高得多，2016 年也推出过家用的定向声产品，但消费者并不买单。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/DSC07636.jpg) 如果定向声技术真的想诞生出足以取代耳机的产品，除了要能成熟应用在便携的小型设备上，也要保证音质的体验，同时价格不能过高，这里面还有太多的技术难题需要解决。 不过这并不妨碍我们畅想这种技术在未来的应用，**除了可能替代耳机，还可能诞生一种新的交互界面**。 苹果曾申请过一项叫做「便[携式媒体设备设计的定向音频技术](http://www.audiobar.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=349240)」的专利，设备在用户周围发出的定向音频形成一个「声音界面」，从而进行非视觉的交互，就像是基于声音的多点触控。 ![](https://s3.ifanr.com/wp-content/uploads/2020/11/Voice-User-Interface-Design.gif) 我们在此前[一篇文章提到](https://www.ifanr.com/1368732)，AirPods 革新了耳机交互，让人与设备的交互更接近马克·维瑟（Mark·Weiser）构想中的「普适计算」。 普适计算旨在打造一个「无处不在、无时不在且不可见」的计算环境，用户在不觉察的自然情况中与设备进行交互。 如果说佩戴 AirPods 已经在很多场景让人「无感」，那么「无形」的定向声技术是否则更加契合普适计算的愿景呢？ 这一天是否真的会到来，不妨拭目以待。 题图来自：[News BBT](https://newsbbt.com/109-airpods-on-sale-at-amazon-hollywood-life/)