中國電子元件行業(yè)協(xié)會
China Electronic Components Association
外媒報道，美國專利和商標管理局（USPTO）周四公布了一份蘋果專利申請，似乎與蘋果即將推出的HomePod智能音箱有關(guān)。這項專利特別提到了一種通過使用麥克風、數(shù)字信號處理器和高級計算算法來平衡和優(yōu)化音箱輸出音頻的方法。
這項專利的名稱為“揚聲器均衡器”，蘋果在專利申請中提到將揚聲器放置在特定房間中可以對揚聲器輸出的音頻造成巨大的影響。例如，將揚聲器放置在房間的角落里可能會增加低頻聲的輻射聲功率，從而發(fā)出低沉的聲音。
同樣，用戶與揚聲器的相對位置也許會對該用戶感知到的音頻效果產(chǎn)生負面的影響。為了補償失真和其他效果，音頻設備制造商一直通過數(shù)字均衡技術(shù)來優(yōu)化音頻輸出。
例如，像環(huán)繞立體聲家庭娛樂系統(tǒng)這樣的產(chǎn)品可以在設置時利用不同位置的遠程麥克風來測量輻射到房間不同位置的聲音功率。其他的系統(tǒng)則利用內(nèi)置麥克風來檢測聲音輸出，并推斷出一種全局反應或輻射到某房間的總聲音功率。
麥克風獲得的數(shù)據(jù)會被傳輸?shù)揭粋€類似于處理器和DSP的內(nèi)部電路中，然后這個電路對音頻信號進行過濾或優(yōu)化，再傳輸給揚聲器驅(qū)動程序。
蘋果的解決方案建立在之前的全局均衡解決方案之上，該解決方案需要在一個密封的揚聲器外殼內(nèi)部和外部安裝多個麥克風。在某些情況下，內(nèi)置麥克風位于揚聲器外殼的后部，或者放在低頻驅(qū)動器下的空腔內(nèi)。第二個麥克風或多個麥克風位于揚聲器外殼的外部，用于測量驅(qū)動器附近的聲壓。
這個系統(tǒng)利用片上處理系統(tǒng)來確定基于輻射阻抗的均衡濾波器，這需要通過內(nèi)部壓力水平、揚聲器位移數(shù)據(jù)、外部壓力和麥克風整列提供的其他檢測數(shù)據(jù)計算得出。這個濾波器隨后會被發(fā)送到DSP以實現(xiàn)音頻信號。
通過對比內(nèi)部和外部麥克風的數(shù)據(jù)，蘋果的揚聲器系統(tǒng)能夠動態(tài)地對周圍環(huán)境作出反應。更重要地是，輻射阻抗可以通過一系列頻率實時計算，從而讓整個系統(tǒng)在沒有預先校準的情況下進行持續(xù)的聲音優(yōu)化。
其他的應用實例包括用兩個或更多揚聲器來協(xié)作監(jiān)控聲音輸出。例如，可以通過給在特定頻率上顯示出較高輻射阻抗的揚聲器分配更多的功率來提高整個系統(tǒng)的效率。
或者，系統(tǒng)也許可以應用自適應均衡濾波器，這樣兩個或更多的揚聲器就能產(chǎn)生相同的聲功率。當某個揚聲器在特定頻率上的輻射阻抗相對較高時，它的功率就會超過第二個或第三個揚聲器，在這種情況下，第二種應用方案就更加可取。
目前還不清楚蘋果是否會將這項專利技術(shù)應用到即將推出的智能音箱HomePod中，但是它上個月展示該設備時提到了類似的技術(shù)。
具體而言，HomePod配備了A8處理器和用于聲學建模的至少6個外部麥克風、帶有音頻波束成型和多頻道回聲消除功能的7個波束成型高頻揚聲器和1個中央4英寸低音揚聲器。據(jù)蘋果稱，該設備可以自動檢測周圍的環(huán)境，然后調(diào)整音頻輸出來進行匹配。此外，如果將兩臺HomePod連接在一起，它們會自動協(xié)同工作，將聲音填滿整個房間。
蘋果最早在2016年1月提交揚聲器均衡器專利申請，該專利的發(fā)明人包括席爾瓦因-凱賽爾（SylvainJ.Choisel）、馬丁-約翰遜（MartinE.Johnson）和杰克-達格達甘（JackY.Dagdagan）。
