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深度特稿
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2021-08-06
从「透明模式」到「对话增强」，计算音频加速苹果在「助听」道路上的探索
苹果正在模糊 AirPods Pro 与助听器的界限。借 AirPods Pro 固件更新，球盟会登录入口网页版回顾了苹果的「助听」简史，并探讨了计算音频应用的未来。
近日，在苹果最新发布的 AirPods Pro 固件测试版本（4A362b）中，有细心的开发者发现，该版本已经增加了对「对话增强」功能的引入。
在今年 6 月的 WWDC21 上，苹果为 AirPods Pro 带来了多项技术更新，其中「对话增强 / Conversation Boost」功能就是其中之一。
苹果先是通过 iOS 15 为 iPhone 的麦克风带来了「语音增强模式」和「宽频谱模式」两项功能更新，意在提升使用 FaceTime 视频通话时的声音体验。
语音增强模式可以对人声与环境噪音进行区分，让设备优先处理人声，并将人声变得更清脆响亮。而宽频谱模式则能够提升对视频通话方周围环境声音的感知，从而呈现出通话中的环境音。
△ 语音增强模式
△ 宽频谱模式
AirPods Pro 的「对话增强」功能与 iPhone 的「语音增强模式」如出一辙。基于计算音频和麦克风波束成形技术，「对话增强」这一技术能够将人声与环境噪音区分，从而让佩戴者能够更加聚焦对面谈话者的人声。
苹果还提供了环境噪音的控制条（Ambient Noise Reduction），通过控制环境噪音进入量的大��，来进一步提升对人声的感知。
AirPods Pro 的「对话增强」非常适合在嘈杂的环境中使用，因为减少环境噪音，意味着可以更加聚焦在对话者的语音。
苹果还特别强调，「对话增强」还适合患有轻微听力损伤的人。
苹果关注听力健康由来已久
世界卫生组织预计，到 2050 年，全球将有超过 7 亿人将经历严重的听力损失。而苹果关注听力障碍由来已久。
> 延伸阅读：挺进 7 亿人听力健康大市�。ose、Jabra、苹果、Google 和更多玩家来啦！
早期的苹果通过电传打字机（TTY）和实时文本（RTT）的方式，帮助听障人士进行电话交流。其中 RTT 除了可以输入和传输文本外，还可以实时传输音频内容。
在之后的 iOS 10 更新中，苹果实现了无需配备额外设备的情况下，实现 TTY 和 RTT 的「助听」功能。
随后，通过 watchOS 7 的更新，苹果又将 RTT 功能引入到了 Apple Watch 上。这对于在电话中无法听清对方语音的听障人士，提供了基于文本的对话。
2014 年，苹果则推出了 Made for iPhone 的 Live Listen 助听器计划，为助听器设备设计了全新的低功耗蓝牙协议，首次实现了助听设备和智能手机之间的无缝音频传输。
在「设置-辅助功能-助听设备」中将 MFi 认证的助听设备与 iPhone 配对，然后助听器佩戴者就可以使用 iPhone 打电话、FaceTime、与 Siri 互动等。
苹果称之为「世界上最先进、最广泛的智能手机助听器平台，拥有来自 40 多家制造商的近 200 种助听器型号」。
2018 年，在 iOS 12 中，苹果又将 Live Listen 助听功能带入到 AirPods 上。将 iPhone 作为拾音麦克风， 进而传导至 AirPods 上。这个功能可以在嘈杂的环境下，对有一定听障的人士带来更清晰的听觉内容。
除了在助听方面的重视，对于听力的保护，苹果也在不断尝试。
2019 年 WWDC 上，苹果在 watchOS 6 上引入了噪声应用功能，来监测环境音量和暴露持续的时间，并且可以对环境音量大小做分贝值预设，当监测的数值超过预设值后，手表会发出自动提醒。
今年 3 月，在世界听力日之际，苹果分享了在听力健康领域的新见解。
基于 iPhone 和 Apple Watch 所搜集用户的噪音水平数据，分析得出：25% 的参与者每日平均环境声音暴露高于 WHO 建议的限值；近 50% 的参与者现在或以前曾在嘈杂的工作场所工作。
使用 Apple Watch 上的「噪音」应用程序可以检查噪音水平，并在发现噪音水平可能影响听力健康的时候，收到提醒。
苹果希望帮助轻度听力损伤的人听清对话
尽管 AirPods Pro 并不具备助听器的功能，但对于轻度听力损失的人来说，可以通过 AirPods Pro 的「对话增强」功能获得听力的改善。
球盟会登录入口网页版知道，AirPods Pro 具备三种听音模式，即 Normal（正常）、Noise Cancelling（主动降噪）和 Transparency Mode（通透模式）。
而从技术角度，「对话增强」正是从「透明模式」衍生出来的助听功能。
这一技术的基础是计算音频、麦克风波束形成以及基于算法的语音增强技术。不止苹果，近年来球盟会登录入口网页版在索尼的旗舰产品上，也看到了类似的技术规划。
> 延伸阅读：索尼的声音大法离不开芯片和算法
索尼在最新的 WF-1000XM4 真无线降噪耳机上，提供了「环境声音控制」的模块，让用户可以对降噪和通透的等级进行精细化管理。
如下图所示，索尼的「环境声音控制」具有 20 档的等级，而「关注语音」选项又能决定是否聚焦语音。这与此次 AirPods Pro 更新的「对话增强」在技术原理上是相似的。
控制环境音进入大小、增强对话中的语音、麦克风和骨传导定向收音、边缘计算芯片加强运算能力，这些是球盟会登录入口网页版近年来看到的计算音频的方向。
通过「对话增强」改善听力是计算音频的应用之一。目前，苹果的「对话增强」只能对环境噪音的进入量进行控制，单从技术指标上来看，AirPods Pro 离专业的助听器还相去甚远，但苹果已经在路上了。
越来越多的厂商，正在模糊入耳式耳机和助听器之间的界限，最终让存在听力障碍的人从中受益。
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主笔：达达、森森 / 球盟会登录入口网页版
编辑：陈述 / 球盟会登录入口网页版
