言过其实的“空间音频”，意义非凡的“计算音频”

文 | 雷科技（leitech）

回溯到三个月前，苹果的WWDC 2020无疑是一枚重磅炸弹：在会上，苹果宣布了ARM桌面处理器的规划，iPadOS开始有了专属的独特功能，但对于很多用户来说，苹果发布的AirPods Pro空间音频技术才是真真正正的黑科技。

在WWDC 2020上，苹果AirPods的功能进行了全新提升，其一是多设备之间的耳机无缝切换，其二就是“空间音频”功能。苹果声称，更新过后的AirPods可以敏锐地分辨声音走向，呈现“全景声”的效果。

到了9月份，iOS 14终于也如期发布，苹果也像先前允诺的那样为AirPods Pro推送了空间音频功能，但小雷在试用完之后，似乎更迷惑了……

“空间音频”体验

首先介绍一下苹果对空间音频的说法：只要你更新了AirPods Pro，AIrPods就会自动记住根据你头部的摆动而随时调整声音的发出方向。在传统的耳机上，如果你偏头，你听到的声音就会不可避免地跟着你头走，这无疑也符合大众认知。

而通过空间音频技术，苹果实现了在影院般的体验：无论你如何偏头，所有声音都会默认固定方位发出，如果你移动手机的话，AirPods Pro也会将“声源”进行相对应的声场调整。

我们先不谈原理，先谈效果，在iOS 14的正式版中，苹果向AirPods Pro用户推送了全新固件3A283。只要将AirPods连接iOS 14的设备听音乐半分钟后，将AirPods 放入盒盖，用插上线缆的充电盒为其充电大约半小时，耳机就会自动升级到新固件，如果没成功，请再来一遍。

更新后，你会发现AirPds Pro的设置界面会出现名为“空间音频”的开关，在控制中心长按AirPods的音量选项也会出现空间音频开关。在第一次试听之后，小雷不得不承认，空间音频的确达到了苹果的宣传效果。

在传统的立体声音频播放时，你能大致分辨出乐器的方向，但经过切换之后，乐器的方位就会变得极为分明。举个例子，试听音乐中的沙锤声似乎就在前方固定着，无论你怎么转动头部，沙锤发声的位置不会变动，如果背向手机，乐器就在后方发声，它一直在房间的某个固定角落演奏着。

如果做一个比喻的话，那就是部分声音从“脑内发声”变成了“前部发声”，有的时候，你会误以为是AirPods Pro没能连上耳机，是手机在用扬声器在前面发出声音。

光是试听就如此震撼，而放到真正的电影场景下，AirPods Pro又能显现出何种威力？苹果宣称，空间音频需要5.1或7.1声道的影音资源支持。目前来看，国内的一些主流网站都可以享受到空间音频的恩惠，例如腾讯视频的“臻彩视听”（杜比全景声）、爱奇艺的“杜比全景声”、优酷的“帧享影音”等功能，都支持空间音频效果。

小雷选取了腾讯视频的“臻彩视听”进行视听，通过调整杜比全景声的选项，耳机可以明显感受到声源的方位区别。但问题是，所有的声音都凭空出现了一种“距离感”，这种声音的距离感确实忠实还原了影院水平，但在播放源近在咫尺的移动端，它的体验实在说不上好。

在观看《战狼2》和《邪不压正》两部影片作为测试的时候，那种明显“隔着几米”的声音让小雷有一种在看“枪版电影”的感觉，再加上AirPods的音质潜力本就不高，强行分离声源的算法只会显得声音更加单薄。

但比较奇妙的是，在《复联4》等腾讯没有注明“杜比声效”的电影时（不过爱奇艺倒是支持），空间音频功能的体验却意外地有效。这些影片不仅能有效地分离声音，还能让发声源足够的近，确实能产生一种“身在影院”的逼真感觉，相较于原片播放，它带来的视听体验有所提升。小雷推测，这恐怕和各大制片厂的音频处理水平和播放端的支持力度有直接关系，Apple TV+的影片视听体验恐怕是最好的。

虽然从实际体验来看，“空间音频”的实际体验并不符合苹果雄心勃勃的表态，制片方需要重新调整其声音压制策略，这并不是一蹴而就的事。但完善空间音频的使用体验，确实是近几年各大数码厂商的努力方向。

计算音频的崛起

如果对手机摄影比较感兴趣的手机玩家，一定听说过“计算摄影”这个词汇。通俗来说，就是通过算法，来尽可能地提升手机孱弱的拍照元器件性能。全球手机厂商奋斗十余年，让手机在计算摄影领域取得了长足进展，大幅提高了手机拍照的可用性。

在计算摄影之外，各家厂商也在竭尽全力在无线领域利用计算音频达成和有线音音乐相近的体验，甚至希望藉由技术的进步，让无线音乐“超越”传统耳机，最大限度地还原现场级体验。

近几年，谷歌、索尼、杜比和微软都推出了类似“空间音频”的功能，其中索尼与杜比也推出了与之配套的无线耳机。但从成品体验来看，大家都虽然做到了“多源扬声器”的体验，但都没有像苹果可以通过偏转来改变声源方位。当然，就算是AirPods，小雷也不认为其有着颠覆性的创新。

如何能用耳机通过虚拟声场实现“身临其境”的效果，这实际上与人对声音的接收原理直接相关。人判断声音的远近与方位，不仅是通过声源到耳朵的直线传播进行判断，还有声音通过墙壁进行数次反射的简单反射声，多次反射的混响，以及双耳听到声音的时间差所决定的。

那么，一旦声音机制开始复杂起来，你就需要考虑到声音在各个方位的衰减曲线、反射点的声源朝向等问题。声音的形成和收听是十分复杂的情况，目前的硬件与算法还很难模拟好这些。

幸运的是，除了消费端在逐渐优化计算音频的算法，生产端也注意到了空间音频的重要性。国内的天美工作室就曾经展示过关于“空间音频”的技术探索，并将其部分成果用到了使命召唤手游上。在手机端初步实现了不同场景、材质的空间音频体验，让玩家可以更好地利用听声辨位来击倒敌人。

空间音频的未来

其实，苹果、谷歌、杜比、索尼和微软如此致力于研究空间音频的原因，VR基本都是绕不开的一项。随着《半衰期：Aylx》等一系列质量非凡的VR游戏出炉，传统的立体声已经不能很好地优化游戏的音频体验，厂商需要在VR世界带来更加真实的声音模拟。

而在苹果和微软侧重的MR（混合现实）领域，基于现实的空间音频无疑更加具有吸引力。在更大规模的场景模拟下，空间音频有利于用户更加方便地进行沉浸式探索。虽然目前苹果的声音效果最好，但小雷有理由相信以上这些厂商会很快拿出超越AirPods的实验性技术。

希望有一天，小雷可以摆脱“看盗版电影”一般的空间音频体验。

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