AirPods後下一步是「無形耳機」?音樂直接傳到耳裡,宛如武俠招式的神祕黑科技會成真嗎?
AirPods後下一步是「無形耳機」?音樂直接傳到耳裡,宛如武俠招式的神祕黑科技會成真嗎?

在金庸小說《天龍八部》裡,段延慶運用內力將聲音傳到虛竹耳中,説明他破解珍瓏棋局,而周圍的人卻沒有察覺,這門武功被稱為「傳音入密」。

天龍八部
《天龍八部》劇照
圖/ 愛范兒

著名科幻作家亞瑟.克拉克曾說,任何先進的科技都與魔法無異。如今「傳音入密」這個神功也可以透過科技實現。

日前以色列一家科技公司Noveto發佈一款新產品,能隔空將音訊定向傳輸給特定使用者且其他人聽不見,就像戴上了一個無形的AirPods。

耳機
圖/ 愛范兒

想像一下,當你在地鐵上看劇時打開音樂、在深夜看球時可以將音量調到最大,自己能聽得一清二楚卻不會打擾別人,那麼耳機似乎也沒什麼用處了。

毫無疑問地, 這項技術的終極目標就是要取代耳機。讓耳機從有線走向無線後,直接邁入「無形」的階段。

這到底是什麼黑科技,真的有那麼神嗎?

無形耳機傳輸音樂,到底是什麼?

Noveto所發佈的裝置叫做「 SoundBeamer 1.0」。其外型和普通的音響沒有不同,之所以可以不用耳機就能定向傳播音訊,是基於一項新的音訊技術「 sound beaming 」( 聲音光束 )。

所謂的「聲音光束」可以讓聲音像手電筒的光一般定向發射出去。SoundBeamer 1.0透過內建的3D感應模組來定位並跟蹤使用者的耳朵位置,在耳朵周圍形成一個「聲音口袋」,再透過超音波來傳輸音訊。

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圖/ 愛范兒

因此,即便使用者沒有佩戴耳機也能聽到360度的環繞聲,而周遭的人們則無法聽到。當用戶的頭部移動時,聲音也能自動「跟隨」,但Noveto尚未透露有效跟隨的範圍限制。

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圖/ AP News

這個技術讓人容易想起iOS 14所更新的空間音訊功能。事實上,蘋果這項功能也是透過定向音訊濾波器在AirPods Pro上轉換為類比環繞音效,並依靠陀螺儀來感應頭部的移動,即時跟蹤並同步各方向的聲場。

無形耳機
圖/ 愛范兒

但不一樣的是,「空間音訊」需仰賴AirPods Pro這類的可穿戴設備,而SoundBeamer則距離使用者更遠,雖然兩者都內建了數位訊號處理和晶片組,但後者跟蹤與調整聲音訊號的難度顯然更高。

目前Noveto對於這款設備的內部結構與核心技術並沒有詳細的介紹,但仍在線上演示出SoundBeamer的部分功能。

戰爭遊戲
圖/ 愛范兒

在其中某個演示的場景中,一位工作人員在槍戰遊戲中使用SoundBeamer來傳輸音訊,而另外一邊的同事則聽不到遊戲中的聲音。

早在2018年,Noveto就曾向媒體展示過類似的原型產品。據當時體驗過這款產品的CNBC記者介紹,當普通音訊切換到Noveto的技術後,就像擁有了一個私人影院。

Noveto的揚聲器透過鏡頭跟蹤我的頭部運動,並將聲音傳到我的耳中。我和身旁的Wallace交談時,我能聽到揚聲器發出的音訊,而Wallace卻聽不到。

而SoundBeamer 1.0則是Noveto正式發布的第一款產品,Noveto執行長Christophe Ramstein認為, SoundBeamer在音訊產品體驗上的革新,可以和iPod相提並論 。

定向傳播
圖/ 愛范兒

據悉這款產品將在明年的聖誕節前夕上市,屆時設備的體積將會比現在更小。按照Noveto的計畫,未來除了會推出定向傳輸音訊的自由品牌產品,還會將技術授權給第三方硬體,讓更多裝置支援這項技術。

看起來似乎能對這款產品喊一聲「Amazing」,但有鑒於這款產品尚未正式發售,只有演示的demo,不免讓人對其產生一些疑問, 畢竟在音響和耳機市場中,似乎還沒出現成熟應用這種技術的消費級產品 。

耳機
圖/ 愛范兒

不過也無法斷定這是一款PPT產品,因為其背後的技術早已發展了幾十年,不少產品也已經在一些產業中進行商用。

黑科技背後的技術,年紀可能比你還要大

Noveto研發的「sound beaming」技術,是音頻定向傳播技術的一種,又被稱為「 定向聲波技術 」。簡單來說,就是讓原本在空氣四周所發散的聲音朝著固定方向傳播。

定向傳播
圖/ 愛范兒

目前定向聲波波技術主要透過三種方式實現,即集音罩技術、陣列揚聲器和基於超音波定向傳播,而Noveto所用的便是第三種。

不過這裡有一個問題,人耳能聽到的聲音頻率為20Hz–20KHz,沒有辦法聽到超音波,那該如何用超音波傳輸音訊並讓目標用戶聽到呢?

這裡需要引用「非線性傳播」的概念,當超音波訊號發射到空氣中,就會發生某種作用而產生新的頻率。因此,只要讓新的頻率落在人耳能夠聽到的範圍就可以了。然而,比起平時能聽到的聲音頻率,超音波訊號更容易調整方向,這些特點也讓超音波成為了定向聲波技術的理想載體。

為了進一步提升聲音定向傳播的效果,在不需要聲音的方向中會採用無數個單類比超音波來抵消聲音,而在特定的方向上讓波形疊加以增強聲音訊號,類似於主動降噪耳機的工作原理。

定向傳播
以定向聲波技術為基礎,同一個客廳內播放著不同音訊卻互相不干擾。
圖/ 愛范兒

超音波在空氣中的非線性自解調效應,早於上世紀60年代就被研究者發現,到了80年代已經有人開始研發以定向聲波技術為基礎的揚聲器設備。

至於另外兩種定向聲波技術方案,集音罩技術需要在一個半球形的遮罩中才能體驗,而陣列揚聲器則需要用到大量的高頻喇叭,無論是傳輸效果或可靠性都不如超音波。

集音罩
圖/ 愛范兒

而這 項技術也填補了聲學領域的空白,被不少業界人士視為重要的技術變革 。從這個角度來看,上述Noveto敢將自家產品的創新與iPod相提並論,至少是有些理論支撐的。

擺脫廣場舞大媽、美軍驅逐艦艇,定向聲波技術接連派上用場

這項技術走進大眾視野的時機點則要到了21世紀,在推動這項技術成熟應用於商業的人當中,必須提到Joseph Pompei這號人物。

早在1998年,麻省理工學院的MIT Media Lab便啟動了關於定向聲波技術的研究,並賦予這項技術一個形象具體的名字—— Audio Spotlight ( 音頻聚光燈 ),並在2010年宣布研發成功。

聚光燈效果
圖/ 愛范兒

於是在2012年,MIT Media Lab與一間名為holosonics的公司合作,將這項技術推向商業化。Joseph Pompei正是這家公司的創辦人,而他同時也是「音頻聚光燈」的主要開發者之一。

聚光燈效果
Joseph Pompei
圖/ 愛范兒

值得一提的是,Joseph Pompei可謂是聲學領域中難得一見的天才。 年僅16歲就成為美國最大的音效製造商Bose其史上最年輕的聲學工程師 。

截至2018年,「音頻聚光燈」技術的使用者就超過了100萬,博物館等場館佔據其中很大一部分。這些場館可以向不同展區傳輸不一樣的介紹音訊,並且互相不干擾。然而,超市也是「音頻聚光燈」的目標使用者,主要用於在不同區域播放各種折扣優惠資訊。當你走在商場,耳邊突然傳來一個渾厚的男聲:「Oh My God!買它!」不知道你能不能接受呢?

不僅如此,這項技術還有望來解決廣場舞擾民的問題。前幾年中國浙江就有社區居民無法忍受廣場舞播放高音喇叭的聲音,集資約112萬買了一個「遠端定向強聲擴音系統」並對跳著廣場舞的大媽播放。

廣場大媽
圖/ 愛范兒

「以噪制噪」的方式並不可取,但若請廣場舞大媽使用以定向聲波技術為基礎的揚聲器來播放音樂,將音樂集中在固定區域,就能大幅降低對周邊居民的騷擾。

目前中國也有些新創公司在研發類似的產品,例如今年完成數億元A+輪融資的「清聽聲學」,在2017年就推出以定向聲波技術為基礎的智慧廣場舞系統,並在蘇州開始應用。

音響
智慧廣場舞系統的定向揚聲器。
圖/ 愛范兒

除此之外,定向聲波技術還能應用於軍事領域,也就是定向聲波武器。美國的國民兵曾用LRAD定向聲波發射器來驅趕聚集的人群,而海軍也常用這種裝置來對目標船隻進行驅逐和警告。如同在英雄電影《無敵浩克》當中,美軍使用高強度的定向聲波武器來對付綠巨人,一度震得綠巨人無法招架。

武器
圖/ 愛范兒

可以看到,目前定向聲波技術的商用領域集中在公司端的大型揚聲器裝置,該產品很少面向一般消費者,其價格和攜帶的便利性都是不小的障礙。

取代實體耳機?有機會卻不容易實現

在定向聲波技術的領域中,裝置的微型化已經是大部分研究的主要方向。而裝置的微型化則是邁向消費級產品不可或缺的一步,畢竟若要攜帶一個大音響才能實現定向音訊,那為何不直接戴一個耳機呢?

Noveto所展示的攜帶便利性,雖然程度不及手機,但已經比先前的產品體積縮小許多了。

此外,三星也曾在CES 2018發佈過一款號稱「全球最小的定向音響」的概念產品SRay,售價約為209美元,雖然沒有正式推向市場,但這大概是定向聲波技術消費級產品較理想的型態。

音響
圖/ 愛范兒

基本上,研發類似產品的廠商都可能提過一個宏大的目標:最終能取代「耳機」。但顯然沒那麼容易,這個目標以現階段來說還遙不可及。

除了體積和價格之外,定向揚聲器的音質比起傳統音響裝置差上許多,其中低音是最大的短處,這也是目前定向傳播必須付出的代價。

儘管應用在博物館、超市、軍用等領域中問題不大,但在影視、音樂、遊戲等娛樂場景裡,使用者對音質的要求高上許多。2016年時,也曾推出過家庭式的定向聲波產品,可惜消費者並不買單。

耳機
圖/ 愛范兒

如果定向聲波技術產出足以取代耳機的商品,除了要能成熟應用在方便攜帶的小型裝置上也要保證良好音質的體驗,同時價格不能過高。也就是說,這裡頭還有太多的技術難題需要被解決。

不過,這並不妨礙人們對這種技術應用的想像。除了有取代耳機的可能,還有機會能誕生一種新的互動介面。蘋果曾申請過一項叫做「 便攜式媒體裝置設計的定向音訊技術 」的專利,裝置所發射的定向音訊在使用者周圍形成一個「 聲音介面 」,進而產生非視覺的互動,就像是以聲音為基礎的多點式觸控。

AirPods革新了耳機的互動性,讓人與裝置的互動更接近馬克.維瑟(Mark. Weiser)其構想中的「 普適計算 」。其旨在打造一個「 無時無刻存在且不可見 」的計算環境,使用者在沒有覺察的自然情況中與裝置進行互動。

如果說佩戴AirPods在很多場景中已經讓人「無感」,那麼「無形」的定向聲波技術是否更加契合普適計算的願景呢?這一天是否真的會到來,不妨拭目以待。

責任編輯:文潔琳
本文授權轉載自:愛范兒

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AI讓軟體開發更快,誰來接住「上線之後」?諾德資訊以Production as a Service補上最後一哩
AI讓軟體開發更快,誰來接住「上線之後」?諾德資訊以Production as a Service補上最後一哩

2026台灣設計展於9月24日至10月11日在桃園登場,以「桃園流」為主題,結合千塘之鄉的水文地景、國門之都的航空與物流優勢、多元族群文化匯流,以及 AI 科技應用,展現城市運轉的動態美學。

其中,為提供民眾不同於以往的互動體驗,AIoT 智慧感知大數據平台服務商棋苓(Chylyng)推出全展區 AI 穿戴互動體驗「FLOW CHECK」。參觀者配戴主辦單位提供的智慧手環後,可沿著展場動線於不同站點進行互動。即使多人同時參與,每位參觀者仍可依照不同的路徑、選擇與互動節奏完成體驗;系統並依據互動過程與結果,即時生成專屬的 Flowmomo 數位卡牌,讓參觀者儲存並帶走屬於自己的展覽體驗紀錄。

看似簡單的手環互動,背後其實是一套整合穿戴裝置、即時感測、場域互動、資料處理與雲端服務的完整系統。尤其在大型公開展覽環境中,不僅必須因應大量參觀者於短時間內同時使用,也必須確保從手環感測、站點互動、資料傳輸到最終結果產出的每一個環節,都能維持即時且穩定的服務品質。

棋苓以自主開發的 Eleplo AIoT Platform 為技術核心,整合穿戴裝置、感測設備、人員與資產定位,以及即時事件與資料管理,並負責建構 FLOW CHECK 的手環互動邏輯、站點應用、卡牌生成及參觀者操作介面。

專業分工合作:諾德資訊坐鎮後端,撐住大型公開展覽的服務韌性

為了讓系統從開發與測試環境順利進入大型公開場域,並進一步提升正式服務的可用性、資安與系統韌性,諾德資訊與棋苓採取專業分工合作。棋苓聚焦於 AIoT 平台、穿戴應用及使用者體驗;諾德資訊則負責後端基礎架構、正式環境部署、壓力測試、高可用性驗證,以及服務上線後的系統與流量監控。

由於展場現地部署時間僅有兩天,雙方將大量驗證工作提前至開展前完成。諾德資訊於正式開展前約一個月即建置專用測試環境,讓棋苓的應用服務提早與正式營運架構整合,並進行壓力測試、高可用性驗證及異常情境測試,使原本必須於現場進行的系統驗證工作大幅提前完成。

諾德資訊業務開發經理邱柏瑞表示:「FLOW CHECK 的挑戰在於大量參觀者可能集中於同一時段使用手環,因此除了確保服務穩定之外,也必須辨識進入系統的流量究竟來自真人使用者、合法自動化程式、AI Bot 或惡意攻擊,並透過即時監控及早發現異常。」為此,諾德資訊導入 IntelliFend Bot Management,協助辨識真人使用者、合法自動化及異常機器人流量,並於展覽公開服務期間透過遠端監控,持續掌握主機、資料庫、應用服務及外部流量狀態。

此外,為驗證系統在大型展覽情境下的承載能力,正式展出前,諾德資訊亦協助棋苓進行大規模壓力測試,模擬最高約 3 萬人同時使用的流量情境,提前觀察系統資源使用狀況、服務反應與可能的效能臨界點,並據此進行相關調校。

透過棋苓在 AIoT、智慧穿戴與互動應用上的技術能力,以及諾德資訊在正式營運環境、資安、壓力測試與維運監控上的經驗,雙方在展覽正式開放前,即完成從應用層到基礎架構的完整驗證,讓 FLOW CHECK 能夠在大型公開場域中穩定提供即時的 AI 穿戴互動體驗。

諾德資訊
諾德資訊業務開發經理邱柏瑞表示,FLOW CHECK展前模擬約3萬人同時在線情境,並即時辨識流量來自真人、Bot、AI或惡意攻擊,提前掌握系統臨界值。
圖/ 數位時代

AI加速開發腳步,但也增加「上線」考驗

從生成式AI到代理式AI,軟體開發速度快速提升,過去需要長時間才能完成的產品原型(Prototype)與概念性驗證(PoC)專案,現在可以很快完成驗證,讓軟體商有更多時間跟資源投入客戶需求、產品創意與使用體驗。

但是,從PoC走到Production,面對的是完全不同的考驗。
諾德資訊技術長張家榮解釋,進入正式環境(Production)後,軟體服務必須面對真實使用者的流量、不同客戶的IT環境、計算資源擴充、資料庫負載、網路連線、資安攻擊,以及服務異常時的切換與處理,就算在壓力測試時表現正常的系統,也可能在Production的時候出現問題。

更值得特別注意的是,AI不只讓開發者更快,也讓攻擊者發現漏洞的速度加快;過去,服務上線後還有時間慢慢觀察、修正,現在,服務一上線,可能很快就遭到掃描甚至攻擊。

也因如此,軟體商、系統整合商選擇基礎架構夥伴的條件開始改變,從過去關注功能與價格轉向:產品能不能順利上線?出了問題誰來處理?面對流量變化與資安風險,服務能不能持續運作?

張家榮表示:「諾德資訊可以提供從公有雲、私有雲、地端、邊緣運算、主機代管、網路,到維運與監控等服務,讓軟體夥伴可以將資源集中在應用與客戶需求,無須擔憂Production議題。」

諾德資訊
諾德資訊技術長張家榮指出,公司可提供從公有雲、私有雲、地端、邊緣運算、主機代管到維運監控的完整服務,讓軟體夥伴無須擔憂Production議題。
圖/ 數位時代

不僅提供資源,諾德資訊將Production變成一項服務

而這也是諾德資訊會提出「Production as a Service」的原因:不是在提供另一種雲端或主機服務,而是將軟體從開發走向正式營運所需的Production流程,轉化成可以被專業分工、驗證與持續維運的一項服務。

「Production as a Service不是單純把主機或雲端資源租給客戶,而是共同檢視這套軟體能不能順利上線與正常營運。」邱柏瑞表示。

實際做法包括,在上線前協助檢視架構,建立與正式環境相近的測試環境,確認系統正常狀態、最大承載量與資源需求,並驗證高可用性、資安、備援及服務切換機制;上線後則持續監看服務狀態、容量與流量,及早發現異常並處理。

諾德資訊之所以有這樣的服務能力,可以歸結為三點:

第一,長期累積的基礎架構與維運經驗,目前,諾德資訊同時服務的客戶數近30家,應用情境涵蓋IoT、購物平台、遊戲、音樂等不同類型的軟體服務。

第二,諾德資訊將每一個客戶遇到的問題與解決方案收攏至知識庫,讓團隊成員可以快速處理、借鏡,滿足客戶需求。

第三,依循ITIL的維運精神,並具備ISO 27001等資安相關認證,將服務流程、操作紀錄、備份、監控與異常處理等機制內化到服務之中。

這也是諾德資訊與單純提供雲端、IDC或主機代管服務的業者之間的最大差異:交付的不僅是基礎設施,而是讓服務持續運作的能力。面對客戶同時使用公有雲、私有雲、地端與邊緣運算環境,諾德資訊另以 MQloud 提供統一管理,把網路、防火牆、流量、監控與帳務收進同一套平台,降低跨環境營運的複雜度。

「軟體商負責開發,就像晶片設計公司;諾德資訊則負責協助完成測試、製程調整與正式生產,讓產品真正走向市場,希望成為『軟體界的台積電』。」張家榮如是說道。

展望未來,諾德資訊將持續深化 Production as a Service,成為軟體公司從上線到長期營運的夥伴。自構想階段起即與軟體商共同討論架構,於測試階段協助驗證,於準備上市時承接正式環境,上線後則持續守住流量、資安與服務韌性。軟體開發者與 SaaS 業者可將資源集中於產品與客戶,完整基礎架構與 24×7 維運則由諾德資訊端到端承接。

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