AI 可穿戴听觉设备：从聆听设备到智能伴侣

SonicEdge 首席执行官兼联合创始人 Moti Margalit 表示，随着向智能伴侣转变的兴起，今天的可穿戴听觉设备仅能倾听，而明天的可穿戴听觉设备将具备理解能力。

过去十年，可穿戴听觉设备已从简单的蓝牙耳机发展成为复杂的计算平台。这一转变的核心在于先进音频硬件、传感器技术和人工智能的融合。在这个新时代，可穿戴听觉设备不再仅仅是传输声音的设备；它们正在成为我们自身的延伸，能够感知、解读和响应我们周围的世界。

麦克风：AI 可穿戴听觉设备的耳朵

麦克风不再仅仅是被动的声音接收器，而是 AI 的智能前端。通过在阵列中部署多个麦克风，现代可穿戴设备可以显著提高信噪比 (SNR)，即使在嘈杂的环境中也能实现更清晰的语音捕捉。这对于从语音助手到实时翻译等各种应用都至关重要。

除了清晰度之外，麦克风阵列还能通过波束成形增强空间感知能力。它们可以探测入射声音的方向，在人群中识别单个说话者，甚至确定用户在房间中的位置。这种方向智能构成了情境感知体验的基础，让你的设备不仅知道说话的内容，还能知道说话的地点，甚至可能知道说话的原因。

演讲者：AI 可穿戴听觉设备的声音

如果说麦克风是耳朵，那么扬声器就是声音，而声音正在变得越来越智能。借助 AI 增强信号处理技术，可穿戴听觉设备现在可以增强理想的环境声音，或选择性地消除不必要的噪音。这超越了传统的主动降噪技术，能够创建适应周围环境的实时音景，例如在嘈杂的办公室中增强同事的声音，或在无需完全隔离的情况下消除干扰。

个性化至关重要。无论是播放符合您心情的音乐，还是提供有助于提升专注力或改善睡眠的环境音，如今的扬声器不仅重现音频，更能为您打造专属体验。集成的 AI 助手则进一步拓展了体验维度，能够提供实时指导、辅导或直接在您的耳边进行翻译。最终，信息、娱乐和实用功能将无缝融合，让您以思维的速度轻松获取。

超声波：看不见的力量

超声波是可听技术领域最引人入胜的前沿技术之一。通过使用扬声器发射超声波频率，并利用麦克风捕捉回声，设备可以实现无需任何物理接触的手势交互。想象一下，只需挥挥手就能调节音量，或者点点头就能接听电话。这种新方法直观、安静，而且完全不引人注目。

超声波还可以用来追踪细微的生理信号。它可以捕捉并解读皮肤或组织运动的细微变化，从而测量心率、呼吸模式或其他生物特征——同样，无需接触皮肤。这种方法开启了新一代被动、持续且用户不可见的健康监测的大门。

更引人注目的是，调制超声波扬声器等新兴技术不仅可以实现卓越的音频，还可以扩展到超声波领域，并且此类扬声器采用标准硅制造技术制造，使其结构紧凑、可扩展，并且易于集成到芯片设计中以实现大规模生产。

超越音频：传感器融合时代

要真正成为智能伴侣，可听设备必须感知的不仅仅是声音。它们必须理解运动、距离、生理状态和环境线索，然后实时融合这些信息。

惯性测量单元 (IMU) 提供精确的头部追踪和手势识别。近距离和皮肤接触传感器可确保准确的佩戴检测，并可通过触摸或存在感实现直观的控制。生物阻抗和光电容积描记法 (PPG) 传感器可实时洞察心率变异性、血氧水平等信息。

然而，当 AI 整合所有这些来源的数据，构建用户状态和环境的情境模型时，真正的奇迹就会发生。这不仅能实现自适应声音体验，还能提供个性化的健康建议、主动警报和沉浸式增强现实。

未来在于倾听

随着无线连接标准不断发展，带来更快、更可靠的通信链路，可穿戴听觉设备将成为我们最亲密、最智能的界面。它们不仅能听、能说，还能感知、预测并提供帮助。

这一愿景需要对硬件和软件设计进行彻底的反思，尤其是在组件层面。它需要在声学、传感、AI 算法和集成方面进行创新。但其回报是，未来技术与人类体验将实现无缝衔接。

今天的可穿戴听觉设备能够聆听，明天的可穿戴听觉设备能够理解。从被动音频设备到智能伴侣的转变已在进行中。

作者：SonicEdge 首席执行官兼联合创始人 Moti Margalit
译自：https://www.theengineer.co.uk/content/opinion/the-next-frontier-in-ai-hearables