AirPods の将来のバージョンでは、骨伝導技術を活用して、通常のイヤホンが効果を発揮しないさまざまな状況で音声を提供できるようになり、骨伝導と通常の空気ベースの音声伝送を組み合わせたシステムが提案されています。
長年にわたり、骨伝導は、イヤピースに頼ることなくヘッドセットを使って音楽を聴いたり電話をかけたりする手段として利用されてきました。骨伝導デバイスは、空気を通して音を伝えるのではなく、頭部の特定のポイントに接触することで音を頭蓋骨に送り込み、耳に伝わることで振動を音に変換します。
このようなシステムには、例えば外耳道が自由になるため、デバイスからの音声と同時に周囲の音を聞くことができるなどの利点があります。また、耳に損傷があり通常のヘッドホンやイヤホンの使用が困難な場合にも役立ちます。さらに、水中にいる場合など、スピーカーなどの空気ベースの方法が機能しない状況でも役立ちます。
骨伝導には、その実用性を制限するいくつかの欠点があります。まず第一に、高周波数帯域での動作が困難であることです。人間の聴力は通常20ヘルツから20,000ヘルツの範囲ですが、骨伝導は4,000ヘルツ未満の帯域でしか効果を発揮せず、それより高いヘルツ帯域では音質が低下します。
頭部との接触が必要であることも問題であり、強い刺激でユーザーをくすぐり、装着時に不快感を与える可能性がある。
米特許商標庁が火曜日にアップルに付与した「オーディオコンプレッサーを使用したマルチパスオーディオ刺激」と題する特許の中で、アップルは、標準的な空気伝導方式のサポートを通じて骨伝導の問題を軽減できる可能性を示唆している。
通常のイヤホンの使い方に骨伝導を取り入れたヘッドセットの例。
この計画には、可聴範囲と圧縮をカバーする 2 つの一般的な攻撃領域が含まれます。
オーディオ信号は、高周波成分、中周波成分、低周波成分の3つのカテゴリーに分類されます。中周波成分と低周波成分は、コンプレッサーを用いてダイナミックレンジを縮小し、最終的に合成された1つの成分にまとめられます。
この合成信号は、骨伝導によってユーザーの頭蓋骨を通して送信されます。これは、骨伝導の有効範囲内にある低周波信号と中周波信号で構成されているためです。骨伝導では効果を発揮しない高周波成分は、通常通り空気中を伝わって耳に送られます。
骨伝導とスピーカーを組み合わせることで、ユーザーの音声範囲全体をカバーできます。
Apple は、空気伝導システムは外耳道を他の音源から遮断しないような、つまりユーザーが周囲の音を聞き取れるような構造になっていると示唆しています。
その結果、ユーザーは骨伝導の利点を環境音よりも享受しながら、高周波音を別の方法で受信することで、全音域の音のメリットも享受できるシステムが実現しました。環境音によって高周波音がかき消されてしまう場合でも、中周波と低周波の信号は骨伝導で受信できます。
申請書には発明者がトムリンソン・ホルマンと記載されており、最初に2018年5月25日に提出された。
Appleが骨伝導技術の活用を検討したのは今回が初めてではありません。2014年と2015年に出願された特許から、Appleが骨伝導を利用したワイヤレスイヤホンを検討していたことがわかります。長年の研究にもかかわらず、Appleはまだ何らかの骨伝導製品を発表していませんが、AirPodsシリーズの存在は、この技術の活用に適した候補であるように思われます。
