隨著全球無線耳機(jī)的業(yè)務(wù)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，作為行業(yè)龍頭的蘋果公司也在不斷改進(jìn)發(fā)展AirPods，并預(yù)計(jì)新式的AirPods將具有降噪、防水等多種功能，可大大提高用戶體驗(yàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VR在AI的推動下逐步升溫，除了VR中讓人震撼的視覺盛宴外，3D音頻與雙耳錄音技術(shù)也逐漸被提上日程。與環(huán)繞立體聲不同，這種極其逼真的3D音頻完全模仿了人類大腦的工作方式，通過雙耳同時錄音，可保留雙耳之間的差別信號，當(dāng)使用耳機(jī)播放時，左右耳可以聽出明顯差別，大腦如同聽到的是直接的聲音，因此可以獲得極佳的音頻體驗(yàn)效果。雙耳錄音的場景需求與蘋果的AirPods不謀而合，發(fā)生了思想上的碰撞，正是看中未來發(fā)展的市場，蘋果公司不斷探究如何利用無線耳機(jī)實(shí)現(xiàn)雙耳錄音的難題。

早在2018年8月15日，蘋果公司就申請了一項(xiàng)名為“使用無繩無線頭戴式耳機(jī)進(jìn)行雙耳音頻捕獲”的發(fā)明專利（201810925466.0），申請人為蘋果公司。

此發(fā)明專利介紹了一種使用無線入耳式音頻設(shè)備進(jìn)行雙耳錄音的方法與裝置，模擬了實(shí)際聲音場景中使用兩個麥克風(fēng)進(jìn)行360°音頻捕獲，以達(dá)到為聽眾打造3D立體聲音的效果，如同置身實(shí)際聲音場景中。

圖1 用戶佩戴無線耳機(jī)進(jìn)行雙耳錄音示意圖

圖2 雙耳錄制時數(shù)據(jù)在藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)中傳輸示意圖

圖1是用戶佩戴無線耳機(jī)并通過外部設(shè)備進(jìn)行雙耳錄音的示意圖，兩個無線耳機(jī)設(shè)備110、120分別佩戴在用戶雙耳，通過耳機(jī)內(nèi)部的麥克風(fēng)進(jìn)行雙耳錄制，并將雙耳音頻數(shù)據(jù)傳輸至外部設(shè)備130，如智能手機(jī)、平板電腦等。耳機(jī)設(shè)備之間、耳機(jī)與外部設(shè)備之間均采用藍(lán)牙無線協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的進(jìn)程傳輸，其中兩個耳機(jī)設(shè)備構(gòu)成第一個微微網(wǎng)（藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)），并分別作為主設(shè)備與從設(shè)備，且耳機(jī)從設(shè)備將第一音頻數(shù)據(jù)包發(fā)送至耳機(jī)主設(shè)備，主設(shè)備耳機(jī)與外部設(shè)備構(gòu)成第二微微網(wǎng)，在第二微微網(wǎng)中，主設(shè)備耳機(jī)變?yōu)閺脑O(shè)備，外部設(shè)備成為該網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備并接收來自耳機(jī)的第一、二音頻數(shù)據(jù)包，如圖2所示。

圖3 耳機(jī)內(nèi)部功能圖

圖4 音頻包數(shù)據(jù)格式

圖3是每個單獨(dú)耳機(jī)設(shè)備中的功能簡化示意圖，包括麥克風(fēng)300，音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器302，音頻時鐘308，音頻時鐘晶振310，微控制器316，藍(lán)牙控制器304，藍(lán)牙時鐘312，藍(lán)牙時鐘晶振314，天線306，這些設(shè)備全部集成在無線耳機(jī)外殼內(nèi)部。麥克風(fēng)采集外界語音信號，通過音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣變?yōu)閿?shù)字信號并進(jìn)行音頻編碼形成麥克風(fēng)樣本，進(jìn)而傳送至微控制器通過軟硬件控制形成音頻包，音頻包格式如圖4，包含包頭，數(shù)據(jù)長度，時鐘，音頻數(shù)據(jù)等信息。之后再通過藍(lán)牙控制器在時鐘驅(qū)動下利用天線發(fā)送至另一個耳機(jī)設(shè)備或者外部設(shè)備。值得注意的是，音頻時鐘屬于高分辨率時鐘，采樣速度快，實(shí)時性高，而藍(lán)牙時鐘屬于低分辨率時鐘，用于同步無線設(shè)備，保證數(shù)據(jù)不丟包，因而可靠性高。

在兩個耳機(jī)組成的藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)中，主從設(shè)備并不是固定的，當(dāng)某個耳機(jī)設(shè)備所處的無線通信環(huán)境狀況更好，如更可靠、更快、功耗更低，則自動成為主設(shè)備，承擔(dān)兩個藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的“中繼”作用，以達(dá)到更好的傳輸性能與更佳的用戶體驗(yàn)。

科技的進(jìn)步使人們的生活幸福指數(shù)慢慢變高，通過無線耳機(jī)進(jìn)行雙耳錄音的方式無疑又是給VR注入的全新活力，期待著蘋果公司這項(xiàng)黑科技盡早落地，讓我們的生活更加精彩。