TWS抢位赛再燃！反超苹果AirPods的五大“王牌技能”( 二 ) ：TWS抢位赛再燃！反超苹果A

如果说对音质高保真的追求是耳机诞生的初心，那么TWS耳机的发展，迟早有一天也要回归对音质水平的重视。
在这一条件下，通过动圈动铁结合的多扬声器单元方案来提高耳机高低频解析的性能，也将是TWS耳机技术发展的一大趋势。
二、AirPodsPro的黑科技首秀：空间音频
空间音频也叫环绕音频，简单来说就是能让人对空间声源位置产生全空间立体感知，我们常常在电影院或家庭影院中感受到被声场包围、气势恢宏的效果就是空间音频。
苹果在2019年发布的AirPodsPro ，以及2020年发布的AirPodsMax就采用了空间音频技术。这对于耳机——尤其是TWS耳机来说，无疑是空间音频技术的一大突破。
实际上，空间音频技术已经发展多年，但它在耳机上的应用较少。
主要在于面向大空间环境的音响设备（音源）是固定的，随着用户所处的位置发生变化，其得到的环绕声也有不同。这一场景下，空间音频技术需要解决的主要是耳廓外的空间问题。
而TWS耳机是直接将音频输入耳中，同时每个人耳廓内的空间结构远比耳廓外的空间要复杂，因此耳机的空间音频不仅要还原出不同位置声音从前后各方位到达用户耳朵的时间差，还要考虑人体结构对声音造成的影响。
这就涉及到HRTF（Head-RelatedTransferFunction ，头相关传递函数）。什么是HRTF？某视频平台up主“大宽物理”在其科普视频中提到：
“由于人体生理结构的关系，声波会在头部、耳廓、耳道等地方发生各种绕射和反射，互相干扰并加强或减弱某些频率，所以就算音响的频响曲线（FrequencyResponse ，量化音箱音染大小的函数曲线）是平直的，其声音经过耳朵后，人类通过听觉系统感受到的频响曲线也不是平直的。工程师则将人类听觉的这一特性用函数来表示，也就是HRTF 。 ”

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因此，耳机的频响曲线需要做到不平直的，才能让人感觉到精确平衡的声音。目前行业中的音特美曲线、哈曼曲线等，都是不同玩家根据人体听觉特性来制定的，但这些曲线也仍存在不足。
“大宽物理”提到，就算把耳机的频响曲线做成理论上的目标曲线，也不一定能准确还原声音，因为每个人的头、耳廓和耳道等生理结构不同，导致每个人的HTRF也不同，甚至头戴式耳机每次佩戴方式的细微差别都会造成影响。
想要解决这一问题，就需要准确测量出每个人的HTRF 。但行业中传统测量HTRF的方式不仅成本高，也无法解决头戴式耳机佩戴方式不同造成的差异，更别说面向大众市场。

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索尼在2019年曾展示了名为360RealityAudio的空间音频技术，但该技术是基于“平均HRTF”来优化环绕声效果，并不支持测量用户自身的HRTF和头部追踪。
那么，苹果的AirPodsPro和AirPodsMax是如何准确测量出HTRF ，实现空间音频技术的？这主要涉及两个方面——传感器/芯片、算法。
1、传感器/芯片：一面追踪搜集数据，一面提供算力
硬件方面， AirPodsPro和AirPodsMax都内置了传感器和陀螺仪，对用户的头部进行追踪，同时还能实时追踪比对头部和设备间的运动数据，以更好地实现顺滑的环绕立体声。
在耳机发声单元前方，苹果还放置了一个麦克风，能够一边“听”用户正在听的音乐，一边收集音乐从用户耳道内反射出来的声音，以此探测用户耳机的佩戴情况。
同时，苹果自研H1芯片能够以每秒200次的速率，根据用户耳机佩戴情况的变化对声音进行实时矫正。据称，一颗H1芯片的算力相当于一个iPhone4手机。
这就意味着，不管用户在做什么导致耳机佩戴情况变化，耳机都能随时为用户将声音调整到最“准确”的状态。
2、算法：为用户定制专属HRTF函数模型
传感器和陀螺仪负责收集数据， H1芯片负责为数据处理提供算力，那么耳机内部的算法是如何运行的呢？
实际上，苹果在2018年9月申请了一项名为《用于双耳声音再现的与头部相关的传递函数选择（Headrelatedtransferfunctionselectionforbinauralsoundreproduction）》的专利。
该专利提到，苹果在耳机中内置了一个HRTF库，涵盖大量不同的HRTF模型。当用户在使用耳机时，计算音频（ComputationalAudio）算法会通过机器学习技术，将麦克风搜集到用户耳道内的声学特征与HRTF库中的模型做对比，并挑选出一个最适合用户的HRTF模型。