从AirPods看无线立体声耳机的技术创新

从AirPods看无线立体声耳机的技术创新

　　2、动铁单元小型化、功耗优势明显，有望在无线耳机等领域普及

　　人耳能够听见声音，是由于物体振动时通过介质(一般指空气)被人的耳朵捕捉的一种生理现象。人耳能捕捉到的声音频率在20Hz至20000Hz之间。一般生活中声学设备(如耳机等)提供的声音覆盖范围基本与这个频率吻合。

　　根据耳机换能方式划分，可以分为动圈和动铁式耳机两种。

　　动圈式耳机驱动单元是一个小型动圈扬声器，由处于永磁场的线圈和振膜相连，电流驱动下线圈带动振膜发出声音。

　　动铁式耳机核心部件是平衡衔铁型驱动器(Balanced Armature Driver)。U形铁片一端是磁铁，一端是绕制线圈。U形铁片通过传导针与振膜相连，当U形铁片的一端受交流往复的磁场推动产生振动，振动传导给振膜实现振膜发声。

　　动铁式耳机灵敏度高、解析力高、层次感强、频率更高、体积小巧且隔音效果更优，尤其是在体积和省电方面具备特殊优势。动铁单元电声转换率高，耗电量是普通喇叭的20%-30%。在无线耳机趋势下，动铁型微声学器件的小型化和自动化生产等优势，有望助推其成为未来主流的声学器件。

　　从苹果专利布局进一步来看，未来苹果耳机演变为入耳式耳机也值得期待。如果动铁单元由于更加适合入耳式耳机而被苹果采用，也有望带来供应链的变革。

　　2017年7月，AppleInsider 披露了一份十分酷炫的苹果专利申请。专利描述了一种先进的入耳式耳机设备，该设备会在某种情况下，实现通过传感器来屏蔽掉环境噪音，同时也可以放大和增强外部环境的声音。苹果公司描述这项专利为“入耳式混音音频透明度系统”，是一种噪音消除和管理解决方法，它允许用户选择性地淹没和听取来自环境周围的声音。

　　目前入耳式耳机为了能听到外界声音，依靠麦克风和数字声音处理技术，但是这种技术需要比较大的功率。此外密封耳道会导致用户听自己的声音或类似身体运动产生的嗡鸣声，并且这种嗡鸣声是目前入耳式耳机没有办法消除的。苹果公司提出的这种混合透明度系统，将入耳式耳机的元件“漏”出来或部分未密封的设备与机载计算机逻辑结合起来。添加一个类似于排气口的声通阀来抵消闭塞效应。当用户正在听音乐时，可以关闭阀门，从而将音频内容与外部噪声隔离开来;而需要听到外部声音的时候打开阀门。

　　苹果在专利中添加了自动化技术来优化，使阀门致动能被编程，通过传感器数据来确定用户正在运行或执行身体活动，并能自动触发阀操作。耳机阀能更好地感知周围环境中的声音，比如汽车交通、或者其他人的声音，还可以调节由周围环境的波动引起的耳压，这个特别的功能甚至能应付飞机起飞降落时候的压力平衡。

　　另外，AirPods布局的一大重心是作为Siri的入口，以AirPods为代表的一个新的可穿戴设备角色加入到语音助手的队列，并且AirPods的语音输入操作远远比手机等设备方便，不需要唤醒手机等一系列操作就可以与人工智能交互。除了AirPods以外，三星Gear IconX、新版索尼Xperia Ear等都具备语音助手功能，可见其重要性。无线智能耳机成为比手机上面的人工智能交互更加便捷的通道，成为各大语音助手的自然延伸。（责编：振鹏）

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