編譯/VR陀螺

今天，美國專利商標(biāo)局正式授予蘋果公司一項專利，該專利涉及一種音頻源設(shè)備，該設(shè)備在將音頻數(shù)據(jù)作為空中光學(xué)信號傳輸?shù)蕉鷻C(jī)，和將音頻數(shù)據(jù)作為空中射頻（RF）信號傳輸之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這項授權(quán)專利中的措辭似乎與早前蘋果公司聲學(xué)副總裁Gary Geaves所描述的可能會出現(xiàn)在下一代AirPods Pro（或其他無線耳機(jī)）中的內(nèi)容相吻合。

該專利還說明，該技術(shù)可用于蘋果未來的混合現(xiàn)實頭顯和/或智能眼鏡。

蘋果公司在其專利中指出，無線通信能力可用于廣泛的附件設(shè)備，這些設(shè)備可被配置為與音源設(shè)備通信。例如，無線音頻輸出設(shè)備，如無線頭顯或一對無線耳機(jī)，可以通過無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（WPAN）連接到音頻源設(shè)備，如智能電話，以接收音頻流。

在一個方面，WPAN連接可以通過高級音頻分配規(guī)范（A2DP）連接或BLUETOOTH通信協(xié)議的另一個音頻規(guī)范連接。

為了流式傳輸高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)，音頻源設(shè)備根據(jù)A2DP配置文件將音頻數(shù)據(jù)打包（例如，將音頻數(shù)據(jù)分割成用于傳輸?shù)膯卧?，并將音頻數(shù)據(jù)包存儲在傳輸緩沖區(qū)。然后，數(shù)據(jù)包通過空中（或無線）無線電頻率（RF）信號傳輸?shù)綗o線音頻輸出設(shè)備。

收到的數(shù)據(jù)包被存儲在輸出設(shè)備的長緩沖區(qū)中，以便在未來數(shù)據(jù)包被丟棄的情況下（例如，在傳輸干擾期間）提供連續(xù)的音頻播放。緩沖區(qū)內(nèi)的音頻數(shù)據(jù)被去掉數(shù)據(jù)包，并通過至少一個揚(yáng)聲器處理為音頻輸出。在音頻設(shè)備需要音頻輸出的時候，這個過程會重復(fù)進(jìn)行。

雖然方便，但無線通信協(xié)議有延遲的缺點。例如，通過BLUETOOTH的音頻數(shù)據(jù)流可能需要幾十毫秒的音頻處理來生成一個編碼的音頻包，以及多達(dá)幾百毫秒的緩沖，導(dǎo)致出現(xiàn)超過250毫秒的端到端延遲。

此外，任何用于檢測數(shù)據(jù)包中錯誤的糾錯方案（如前向糾錯FEC代碼）都可能增加額外的延遲。對于某些音頻（如高延遲音頻），如音樂作品，這種端到端的延遲可能不會被用戶注意到，因為音頻輸出設(shè)備中的長緩沖區(qū)可以保持音頻播放的連續(xù)性。例如，在啟動音樂作品的回放時，音頻輸出設(shè)備可以延遲回放，以首先填充其緩沖區(qū)。一旦歸檔，音頻數(shù)據(jù)就會從緩沖器中檢索出來進(jìn)行輸出。

然而，一些音頻（例如，低延遲音頻）可能需要更短的延遲時間。例如，與音頻源設(shè)備上的物理動作相關(guān)的音頻（例如，在觸摸屏上選擇一個UI項目，在選擇時提供聲音反饋）可能需要較短的聲音響應(yīng)時間（例如，小于10毫秒）。這樣，通過BLUETOOTH傳輸?shù)膶r間敏感的音頻可能會出現(xiàn)延遲，導(dǎo)致選擇UI項目和聲音反饋之間產(chǎn)生不連續(xù)的情況，這種不連續(xù)可能會降低用戶體驗。

蘋果公司的發(fā)明提供了一種低延遲光學(xué)音頻傳輸?shù)姆椒?。例如，音頻數(shù)據(jù)可以通過空中光學(xué)信號傳輸，該信號從一個音頻源設(shè)備產(chǎn)生（或投射）到一個音頻輸出（接收器）設(shè)備。與可能需要對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和打包的無線協(xié)議不同，通過光學(xué)信號的音頻數(shù)據(jù)傳輸可以作為原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)（例如，未壓縮）進(jìn)行傳輸。

這種類型的傳輸可以大大減少端到端的延遲，因為在源設(shè)備上沒有由于音頻處理（例如，音頻源設(shè)備的壓縮/編碼）而產(chǎn)生的額外延遲，而在音頻輸出設(shè)備上也沒有因為音頻處理（例如，解壓縮）而產(chǎn)生的延遲。

隨著延遲的減少，輸出設(shè)備幾乎可以即時為用戶與源設(shè)備的互動輸出音頻反饋。換句話說，本授權(quán)專利可以減少延遲，從而使音頻反饋的輸出被用戶認(rèn)為是瞬時的。

蘋果公司的專利圖3A和3B說明了音源設(shè)備的例子；圖7顯示了通過人體組織光學(xué)傳輸音頻數(shù)據(jù)的系統(tǒng)示例。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖5說明了音頻源設(shè)備從作為光學(xué)信號傳輸音頻數(shù)據(jù)過渡到作為無線射頻信號傳輸音頻數(shù)據(jù)的階段進(jìn)展情況。

圖源：patentlyapple

欲了解更多細(xì)節(jié)，請查閱蘋果公司的授權(quán)專利11,234,078。

來源：patentlyapple