Appleは、HomePod、そしておそらくワイヤレススピーカーの将来のバージョンに搭載される技術に関連する「ビーム型スピーカーアレイの空間オーディオレンダリング」に関する特許（番号20180098172）を申請した。
この特許出願は、スピーカーキャビネットに収納されたスピーカーアレイを用いて音を再生するプロセスに関するもので、複数のサウンドレンダリングモードの選択と、センサーデータとユーザーインターフェースの選択の一方または両方の変化に基づいて選択されたサウンドレンダリングモードの変更を含みます。サウンドレンダリングモードには、複数のミッドサイドモードと少なくとも1つのダイレクトアンビエントモードが含まれます。
特許出願において、Appleは、録音された音声を元の録音環境と同じくらい自然に聞こえるように、音質を向上させた再生技術の開発に多大な努力を費やしてきたと述べています。このアプローチは、リスナーの周囲に、元の録音環境に近い空間分布を持つ音場を作り出すというものです。Appleは、ビームフォーミングこそがその解決策だと考えています。
MathWorksの説明によると、ビームフォーミングを用いてスピーカーアレイで音を形成するというアイデアは以前から存在していましたが、実用化は困難でした。ビームフォーミングは、複数のスピーカーが同じ入力信号に対して異なる方法で反応することに依存しています。例えば、信号をわずかに遅延させたり、異なる音量で再生したり、キャンセル効果を利用したりします。スピーカーの設定を変えることで、システムは音波の大きさ、形状、方向を制御できます。
音の波長範囲が広いため、低周波数（比較的大きなアレイサイズが必要）と高周波数（スピーカー間の距離を狭くする必要がある）の両方で良好な性能を確保するという相反する要件があります。これらの要件を満たすには、通常、アレイを比較的多数のスピーカーで構成し、それらを個別に制御する必要があります。その結果、音波を動的に成形するには、強力なリアルタイム信号処理が必要となり、最近まで民生用アプリケーションには高価すぎました。信号処理チップの価格低下により、この技術は民生用製品に適用できるほど安価になりました。
もちろん、Appleは米国特許商標庁に数多くの特許を申請し、そして取得しています。その多くは日の目を見ることのない発明です。しかし、どの発明が実際の製品に実現されるかは、決して予測できません。
こんにちは世界！
