原標(biāo)題:科技版“傳音入密”:音頻聚光燈現(xiàn)在怎么樣了?
武俠文化里,除了輕功和內(nèi)力之外,最著名的一個(gè)奇思妙想大概要屬“傳音入密”。
這手功夫的意思是說,武林高手可以用獨(dú)特的方法發(fā)出聲音,只讓特定的某個(gè)人聽到,其他人則完全蒙在鼓里。一般在主角臨危之時(shí)得到高人指點(diǎn),都是靠這招來推動(dòng)情節(jié)的。
筆者曾經(jīng)研究過,“傳音入密”在清末民初的武俠小說里基本是種“魔法”,需要靠符咒和口訣來實(shí)現(xiàn)。到了金庸這里已經(jīng)進(jìn)行了一定程度的“科學(xué)化”,比如《神雕俠侶》里的“千里傳音”是靠深厚內(nèi)功來驅(qū)動(dòng)的。
把幻想一點(diǎn)點(diǎn)科學(xué)起來,最終變成現(xiàn)實(shí),大概是人類發(fā)展史中的主線任務(wù)。到了21世紀(jì),同在一個(gè)房間里卻能聽見不同房間的“傳音入密”終于誕生了,也就是所謂的定向音頻技術(shù)。
這項(xiàng)技術(shù)其實(shí)并不算多么新穎,在我們的生活里也偶爾能看見,但好像一直沒有成為消費(fèi)電子中的常態(tài)。
否則的話,打游戲的時(shí)候不用戴耳機(jī),一邊聽著特震撼的音效,一邊還能監(jiān)控著家長(zhǎng)來了趕緊關(guān)電腦,豈不是美滋滋?
在技術(shù)成熟到商業(yè)運(yùn)用之間,定向傳播聲音的音頻技術(shù)到底碰到了什么問題?或許我們可以從麻省理工大學(xué)媒體實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的著名技術(shù)“音頻聚光燈”(Audio Spotlight)中一探究竟。
麻省理工的聲音黑科技:音頻聚光燈
說到縱橫江湖三十幾年的麻省理工媒體實(shí)驗(yàn)室,在科技圈可謂久負(fù)盛名的“黑科技工廠”。這個(gè)什么都研究、什么都能鼓搗出來的神秘地方,已經(jīng)在悄然間改變了我們的生活。比如智能手機(jī)中觸屏控制的很多技術(shù)解決方案都來自那里,而他們研發(fā)的點(diǎn)子墨水技術(shù),直接造出來了亞馬遜的kindle。
但在音頻領(lǐng)域,MIT媒體實(shí)驗(yàn)室黑科技的代表作之一——音頻聚光燈,似乎沒有享受到前兩項(xiàng)技術(shù)的關(guān)注與掌聲。
早在1998年,MIT媒體實(shí)驗(yàn)室就啟動(dòng)了對(duì)定向傳聲技術(shù)的探索。研究人員利用超聲波的直線發(fā)射性,將聲音約束在一束很窄的通道中。從而達(dá)到讓聲音朝著某一方向傳播,其他方向的人卻聽不到的效果。但人類其實(shí)是無法聽到超聲波的,所以接下來研究者又開發(fā)了系列微型揚(yáng)聲器技術(shù),從而在空氣中扭曲超聲波達(dá)到讓人聽到的效果。
這種技術(shù)被MIT起了一個(gè)非常形象的名字:音頻聚光燈,即可以把聲音像一道光束那樣投射出去,照在特定的方向和區(qū)域。經(jīng)過十多年的研究,到2010年音頻聚光燈技術(shù)宣告研制成功。與其他定向音頻技術(shù)相比,MIT的技術(shù)傳聲更加精準(zhǔn),傳輸效果也更強(qiáng)。在超市、游樂園等喧鬧環(huán)境中進(jìn)行聲音定向輸出的測(cè)試中,音頻聚光燈被普遍認(rèn)為是目前完成度最高的同類技術(shù)。
2012年,隨著這項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)始人由學(xué)而商,音頻聚光燈也開始了它的商業(yè)化之路。但問題也就來了,為什么六年都過去了,這種名副其實(shí)的黑科技我們卻依舊沒有感受到呢?
只能在博物館玩耍嗎?音頻聚焦技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
目前音頻聚光燈技術(shù),正在美國(guó)被一家名叫holosonics的公司進(jìn)行商業(yè)化推廣。公司的創(chuàng)始人約瑟夫·龐貝博士(Joseph Pompei)同時(shí)也是音頻聚光燈技術(shù)的主要開發(fā)者,這很符合MIT媒體實(shí)驗(yàn)室一貫的實(shí)用主義風(fēng)格。但有意思的是,約瑟夫·龐貝并不僅僅是走了象牙塔到創(chuàng)業(yè)公司這條路,而是年少時(shí)就已經(jīng)在音頻產(chǎn)業(yè)里成名:16歲就成為了音箱巨頭Bose的史上最年輕聲學(xué)工程師——這大概就是所謂天生為某產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備的人吧。
到目前為止,音頻聚光燈的商業(yè)化也不能說不順暢,只是很難與電子墨水等“同窗”相提并論。到今天,音頻聚光燈技術(shù)已經(jīng)被超過100萬家客戶使用,但如果仔細(xì)看一下客戶名單就會(huì)發(fā)現(xiàn),使用這項(xiàng)技術(shù)大部分是在博物館和展覽館。
當(dāng)然,音頻聚光燈可謂天生就是給博物館準(zhǔn)備的。展品前播放音頻介紹是一種非常常見的策展手段,但在展品比較多的情況下,多個(gè)音頻源相互打擾是非常煩人的,讓每個(gè)游客戴上耳機(jī)又會(huì)效率太低。這種情況下,用音頻聚光燈來把聲音集中在展品正前方的觀眾身上,似乎是唯一正確的解決方案。
今天我們?cè)诤芏鄧?guó)際知名博物館和展覽館中,都可以見到holosonics的音頻聚光燈設(shè)備,在國(guó)內(nèi)也有很多博物館使用了類似技術(shù),比如去年剛剛開館的湖南省博物館新館。
但僅僅在博物館里玩,似乎也不是長(zhǎng)久之計(jì)。音頻聚光燈目前主要希望推動(dòng)的客戶是超市。在大型賣場(chǎng)中,每天都要在不同區(qū)域播放不同的打折信息。但這些聲音顯然會(huì)相互干擾,如果把音頻聚光燈安裝在特定區(qū)域的天花板上,就可以僅僅針對(duì)很小區(qū)域播放特定信息,甚至不同貨架前的聲音都會(huì)不同。
同樣的應(yīng)用場(chǎng)景,可能還有醫(yī)院病床、機(jī)場(chǎng)候機(jī)廳,甚至公共交通系統(tǒng)中。確實(shí)這些應(yīng)用場(chǎng)景也在陸續(xù)接受音頻聚光燈這類的技術(shù),但對(duì)成本的擔(dān)憂還是主要阻力。目前這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品形態(tài)并不便宜,壞了也比較難修理。而且安上倆黑色方塊,也多少有點(diǎn)影響美觀。
一個(gè)潛力巨大的但很容易被我們忽略的市場(chǎng),藏在音樂舞臺(tái)上。在比較寬敞的演出環(huán)境里,傳統(tǒng)揚(yáng)聲器由于空間太大導(dǎo)致波長(zhǎng)散亂,很容易丟失聲音強(qiáng)度,而且會(huì)造成距離音箱設(shè)備近的觀眾音量太大的問題。在音頻聚光燈下,這些矛盾很容易解決。因?yàn)槠淇梢蚤L(zhǎng)距離投擲聲波,所以觀眾聽到樂器聲等聲音的質(zhì)量會(huì)更加出色。多角度安裝音頻聚光燈之后,整個(gè)演出的聽眾體驗(yàn)可以有效提升。
尤其值得注意的是,在大型場(chǎng)地中安裝揚(yáng)聲器設(shè)備本來就造價(jià)不菲。所以,音頻聚光燈的成本壓力也就并不顯得嚴(yán)重了。
而作為普通消費(fèi)者,大概最關(guān)心的問題并不是音頻聚光燈在公共場(chǎng)景中如何使用,而是這東西到底能不能搬回家里,讓我打游戲看電影的時(shí)候爽一爽?
確實(shí)holosonics和不少同行都表示,他們的終極目標(biāo)是淘汰掉那個(gè)被稱為“耳機(jī)”東西。
真能取代耳機(jī)?醞釀消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品的困擾
其實(shí)在今天,無論是音頻聚光燈的家用音箱版,還是其他同類公司的音箱產(chǎn)品,都已經(jīng)把定向音頻技術(shù)給縮小化,并且支持用戶帶回家。
比如2016年holosonics就推出了弧面音箱,可以讓用戶在家中體驗(yàn)定向聲音。
但類似產(chǎn)品卻并沒有獲得充分的市場(chǎng)認(rèn)可。首先還是因?yàn)樘F,一個(gè)這樣的音箱要數(shù)百美金,但給用戶帶來的實(shí)際價(jià)值卻并不充分。而且縮減版的音頻聚光燈,由于音箱材質(zhì)和體積都進(jìn)行了縮水,導(dǎo)致無法有效解決聲音衍射問題,會(huì)有漏音、音波雜亂等情況出現(xiàn),體驗(yàn)并不足以說服市場(chǎng),更遑論替代耳機(jī)。
而這個(gè)行業(yè)另一個(gè)解決方案,是搭配電視墻的“大個(gè)”音箱。類似產(chǎn)品在形態(tài)和規(guī)格上都跟展覽館用的差不多,只是尺寸略小了一號(hào)。
但問題也來了,看電視的時(shí)候真的需要我旁邊的家人聽不見電視聲音嗎?至少這很難說是一個(gè)剛性需求,需要花費(fèi)一筆購置費(fèi)和安裝費(fèi)來解決,而且開啟了之后人必須坐在特定角度看電視,其實(shí)有點(diǎn)違反人性。
另一個(gè)“電視音響+音頻聚光燈”的問題是,如果你家客廳不夠大的話,音波會(huì)在你背后的墻上形成反彈。這樣體驗(yàn)也不會(huì)很好。
綜合來看,技術(shù)成本和場(chǎng)景限制,都讓定向音頻技術(shù)走進(jìn)千家萬戶變成了奢望。在今天更多購買類似產(chǎn)品的用戶,還僅僅是因?yàn)樗鼔蚩?,夠黑科技。但僅僅酷,是很難打動(dòng)大眾的。
或許真正能讓定向音頻走入百姓家,需要的是聲音傳輸不只能限定方向,還可以隨著我們的移動(dòng)讓聲音來跟隨移動(dòng),用聲音把用戶包裹起來。今天在很多聲音實(shí)驗(yàn)室中都有類似實(shí)驗(yàn),基本解決方案是不同的定向音頻輸出設(shè)備同時(shí)工作,分別傳聲和抵消聲音。這需要房屋中有大量傳感系統(tǒng),還需要AI來估算聲音和人的結(jié)合模型。
顯然,想做到徹底不用耳機(jī)單獨(dú)聽到聲音,還是非常非常遙遠(yuǎn)的一件事。
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