從聲學設計角度，看Apple HomePod的技術創新／Jimmy Su
看完 WWDC，筆者個人認為今天最厲害的東西應該是HomePod。大多數媒體的後續報導，也許會著重在Siri和Alexa的決鬥，但我看HomePod，最亮眼之處在於它在聲學方面的啟發。
傳統揚聲器陣列技術的顛覆
Yamaha三十年前開始做音訊數位信號處理器，十幾年前開始做Soundbar，到現在還是領導廠商；但它一直停留在用揚聲器陣列模擬多聲道喇叭的層次。蘋果的作法是在揚聲器陣列之外，再加上麥克風陣列，並且放了一顆手機等級的A8處理器（用在iPhone 6中）進去。
拜內建手機等級處理器之賜，HomePod有能力即時運算，營造最佳音場。
兩者間的差別，就是你買來Yamaha喇叭後，必須先用標準麥克風坐在皇帝位執行空間校正，Yamaha喇叭才能正確設定揚聲器陣列各單體的發聲量和延遲等參數；但蘋果可能隨時都在做這件事，根本不需要那個額外的程序，並能隨時取得最正確的即時環境參數。
連音樂都被即時拆解
蘋果還進一步改進揚聲器陣列的用法，將音樂成份即時分析並且拆解開來：中頻模擬傳統中央聲道，用前方高音單體以波束成型技術指向皇帝位；環境音則以側面及後方單體往其他方向擴散，取得更好的空間感。
理論上用這種方式播放，你根本不需兩支喇叭，就已能模擬傳統立體聲喇叭，但限於七顆單體的揚聲器陣列還是能力有限。畢竟我家的Yamaha可是擺了40顆單體啊。另外值得一提的是，一次用兩組HomePod效果應該會更好，因為兩顆HomePod還會自行溝通，誰靠牆壁、誰靠開放空間，自動依據各自的位置來進行聲音最佳化。
別忘記，這還是一套不需要拉線的無線喇叭。
超長衝程的低音單體
另外雖然蘋果沒拿出來在講台上特別說嘴，HomePod內建四吋低音單體的衝程，也就是喇叭紙盆錐面的可移動距離，足足有20mm，是非常長衝程的設計。
HomePod內建的20mm衝程低音單體，也是音響技術的一項突破。
簡單來說，低音單體就是用來推空氣。拿電風扇做比喻，要加大風量，要嘛加大扇葉尺寸，不然就增加風扇轉速；但大扇葉電扇吹出來的風硬是比較自然，而且運轉噪音也低得多。音響玩家對低音的要求也是如此，不只要有量感（推動的空氣量），還要有質感（也就是音質不能失真）。如何用小喇叭推出量感質感俱佳的低音，永遠是喇叭廠家的終極難題。
筆者不玩音響已久，印象中沒聽過什麼小喇叭的低音單體能有20mm衝程，何況還自備推得動這麼兇狠低音的擴大機，又只賣你美金$349。
編按：以音響術語來說就是「低頻控制力」要夠好，這表示除了低音單體振膜的強度要夠，暫態反應要夠快之外，擴大器的電流供應也要相當充足，才能確實控制低音單體振膜的振動方式，不然就會像坊間廉價重低音一樣只會轟轟作響。
消費性音響產品技術的再進步
林林總總，筆者不是說以上的技術就一定能帶來好聲音，但這一二十年來，消費性音響的進步實在太有限。廠商玩不出新意之餘，黑膠啦、木頭機身啦，這些蛇油等級的東西居然還倒回頭被炒作起來。HomePod的意義，在於蘋果用硬科技領頭做出示範，告訴大家音響這個百年歷史的老玩意兒，如何在平民化的好聲音這個難題裡走出一條新路。
唯一的問題是，台灣什麼時候買得到啊？
讀者和原作者的後續討論
編按：本文刊出後在各平台引發許多迴響，有讀者提出疑問，原作者也予以回覆；本站特別摘錄其中比較值得參考的對話增補於此，供各位讀者參考。部份內容經過編修，以利閱讀。
讀者ChunHao Hua指出：
這篇的作者可能誤會了麥克風陣列的應用；作者把麥克風陣列的應用跟Yamaha YSP Soundbar利用麥克風來做音場校正的技術搞混了。
Yamaha YSP Soundbar是把麥克風放到「聆聽者」的位置，譬如沙發，然後soundbar打音頻訊號出來以進行校調；有興趣可以看Yamaha產品頁面中的示意圖。
而麥克風陣列（Microphone Array），主要是透過麥克風陣列及DSP處理，用以消除背景雜音，通常拿來做手機降噪收音或是語音辨識用；有興趣可以看一下這篇簡體中文的解釋。
作者回覆：
麥克風陣列是確實如您所說，是利用多只麥克風，透過波束成型技術進行音訊處理；但能做到的事不只限於背景降噪，只是主流的用途都是增進指向性和降噪。
Yamaha用單一麥克風來進行音場參數校調已足夠，因為Soundbar的所有單體都在正面，使用者一定在單體的前方（沒有人會反著掛往牆面打吧？）；Yamaha也在安裝說明上指引用戶，將喇叭放在最佳放置方式。因此Soundbar只需要知道聆聽者和喇叭的相對位置，以及喇叭和空間的聲學關係，只靠一支麥克風就能算出最佳參數。
但Apple HomePod是全向性的，而且它不知道自己被放在哪裡；所以必須用麥克風陣列收音，以探知每個方向與牆面的相對位置。這在HomePod網頁也有說明，請參考「Automatic room-sensing technology 」一節。