编译/VR陀螺

今天，美国专利商标局正式授予苹果公司一项专利，该专利涉及一种音频源设备，该设备在将音频数据作为空中光学信号传输到耳机，和将音频数据作为空中射频（RF）信号传输之间进行转换。这项授权专利中的措辞似乎与早前苹果公司声学副总裁Gary Geaves所描述的可能会出现在下一代AirPods Pro（或其他无线耳机）中的内容相吻合。

该专利还说明，该技术可用于苹果未来的混合现实头显和/或智能眼镜。

苹果公司在其专利中指出，无线通信能力可用于广泛的附件设备，这些设备可被配置为与音源设备通信。例如，无线音频输出设备，如无线头显或一对无线耳机，可以通过无线个人区域网络（WPAN）连接到音频源设备，如智能电话，以接收音频流。

在一个方面，WPAN连接可以通过高级音频分配规范（A2DP）连接或BLUETOOTH通信协议的另一个音频规范连接。

为了流式传输高质量的音频数据，音频源设备根据A2DP配置文件将音频数据打包（例如，将音频数据分割成用于传输的单元），并将音频数据包存储在传输缓冲区。然后，数据包通过空中（或无线）无线电频率（RF）信号传输到无线音频输出设备。

收到的数据包被存储在输出设备的长缓冲区中，以便在未来数据包被丢弃的情况下（例如，在传输干扰期间）提供连续的音频播放。缓冲区内的音频数据被去掉数据包，并通过至少一个扬声器处理为音频输出。在音频设备需要音频输出的时候，这个过程会重复进行。

虽然方便，但无线通信协议有延迟的缺点。例如，通过BLUETOOTH的音频数据流可能需要几十毫秒的音频处理来生成一个编码的音频包，以及多达几百毫秒的缓冲，导致出现超过250毫秒的端到端延迟。

此外，任何用于检测数据包中错误的纠错方案（如前向纠错FEC代码）都可能增加额外的延迟。对于某些音频（如高延迟音频），如音乐作品，这种端到端的延迟可能不会被用户注意到，因为音频输出设备中的长缓冲区可以保持音频播放的连续性。例如，在启动音乐作品的回放时，音频输出设备可以延迟回放，以首先填充其缓冲区。一旦归档，音频数据就会从缓冲器中检索出来进行输出。

然而，一些音频（例如，低延迟音频）可能需要更短的延迟时间。例如，与音频源设备上的物理动作相关的音频（例如，在触摸屏上选择一个UI项目，在选择时提供声音反馈）可能需要较短的声音响应时间（例如，小于10毫秒）。这样，通过BLUETOOTH传输的对时间敏感的音频可能会出现延迟，导致选择UI项目和声音反馈之间产生不连续的情况，这种不连续可能会降低用户体验。

苹果公司的发明提供了一种低延迟光学音频传输的方法。例如，音频数据可以通过空中光学信号传输，该信号从一个音频源设备产生（或投射）到一个音频输出（接收器）设备。与可能需要对音频数据进行编码和打包的无线协议不同，通过光学信号的音频数据传输可以作为原始数字数据（例如，未压缩）进行传输。

这种类型的传输可以大大减少端到端的延迟，因为在源设备上没有由于音频处理（例如，音频源设备的压缩/编码）而产生的额外延迟，而在音频输出设备上也没有因为音频处理（例如，解压缩）而产生的延迟。

随着延迟的减少，输出设备几乎可以即时为用户与源设备的互动输出音频反馈。换句话说，本授权专利可以减少延迟，从而使音频反馈的输出被用户认为是瞬时的。

苹果公司的专利图3A和3B说明了音源设备的例子；图7显示了通过人体组织光学传输音频数据的系统示例。

图源：patentlyapple

苹果公司的专利图5说明了音频源设备从作为光学信号传输音频数据过渡到作为无线射频信号传输音频数据的阶段进展情况。

图源：patentlyapple

欲了解更多细节，请查阅苹果公司的授权专利11,234,078。

来源：patentlyapple