健康與保健的下一個前沿

本文是關於空間音訊和健康的 3 部分系列文章的第 3 部分。 

在第一篇文章中， 空間音訊趨勢激發數位健康新機遇, 我們探討了空間音訊背後的一些歷史、術語和發展趨勢。 

在第 2 部分中， 空間音訊改變數位醫療未來的 3 種方式, 我們更深入研究空間音頻對人腦和生理機能的潛在健康影響。 我們研究了一些最新研究、趨勢背後的關鍵驅動因素以及對未來音訊內容和產品的潛在影響。

在第 3 部分中， 空間、音樂與耳戴式裝置：健康與保健的下一個前沿， 我們探索沉浸式音訊、個人化聲音和耳戴式裝置革命的整合如何重新定義音樂作為精準醫療的未來。

這個「音樂」新世界秩序對你來說意味著什麼？

想像一下，您在一天中戴著一副全新的時尚耳塞，舒適地隱藏起來。 現在想像一下，這些微型設備中裝有一台渦輪增壓計算機、一個高保真聽力增強系統和一組複雜的生物識別感測器，專門用於監控和改善您的健康、表現和生活品質。

透過這些時尚的科技伴侶，您可以選擇您最喜歡的應用程式並個性化功能集，以過濾背景噪音、增強音訊保真度、自訂您的個人聽力檔案、追蹤身體和情緒生物標記，並測量聽覺輸入對您的即時影響。績效、生產力和幸福感。

不用擔心，您仍然可以撥打免持電話、更新 Power Playlist 上的歌曲、訂購 擴增 在 Audible 上預訂，或與您的虛擬助理調情——所有這一切都是在為孩子們做飯的同時進行的。

歡迎來到放大的未來

您正在進入一個數百萬人將受益於精準和個人化醫療的世界； 新人群將能夠負擔得起優質數位醫療資源； 健康科學研究將從實驗室轉移到野外——透過人耳對個人進行即時生物辨識追蹤。

神經科學、健康和娛樂之間的界線正在變得模糊。 數位健康產品、健康科技平台和內容創作者正在競相添加新功能，以更準確地測量和改善您的健康。 穿戴式裝置正在向耳朵遷移，任何擁有智慧型手機或智慧手錶以及感測器豐富的耳戴裝置的人都將能夠以個性化、有意義和可衡量的方式優化自己的健康和表現。

音樂與指數技術的革命性結合，大膽地將音樂重新定義為一種綜合的治療方式，有望讓我們超越娛樂。 新的超級電腦正在耳朵內部和周圍佔據一席之地，顛覆各行各業，就像近二十年前史蒂夫·喬布斯(Steve Jobs) 推出蘋果公司的iPod、iTunes 和iPhone 一樣，顛覆了移動電話、電腦和音樂產業，從而改變了我們的生活方式。 

音樂+健康=成功與幸福的秘訣

音樂——同樣是永恆的指數技術，幫助喬布斯將蘋果公司從瀕臨破產的境地拉到了今天價值數萬億美元的品牌——正在成為那些希望在競爭激烈的數字健康市場中獲勝的產品和項目的遊戲規則改變者。 

2021 年 54 月，環球音樂集團從前母公司維旺迪分拆上市，初始估值為 39 億美元（交易第一天股價上漲 XNUMX%）。 作為市場價值 音樂本身在串流媒體《Decade of Sound》中穩步增長，投資者排隊購買音樂目錄的價格高達其平均年版稅的 30 倍。 

同時，對健康和功能性音樂（專注、放鬆、健身、冥想、睡眠等）的需求一直在穩步上升。 大大小小的內容提供者都在競相爭奪數位音樂和健康收入蛋糕的份額，更不用說在那些日益流行的健康播放清單中佔據令人垂涎的位置了。 

除了功能性音樂播放清單帶來的串流收入顯著增長（利用音樂進入更大的市場）之外，數位健康和​​保健也吸引了許多行業遠見者的關注，包括蘋果執行長庫克（Tim Cook）。 健康和保健市場每年的醫療支出超過 7 兆美元，即使是最有利可圖的智慧型手機硬體成長機會也相形見絀。 庫克本人曾表示，健康最終將是蘋果對人類的最大貢獻。 正如賈伯斯二十年前意識到的那樣，音樂可以成為催化這個願景的力量。 

無論蘋果公司是否首先成功地將這些點聯繫起來，使用音樂和聲音來促進用戶福祉的經過科學驗證且具有情感吸引力的療法將很快成為一個新標準，任何人都可以隨時使用。 憑藉數十年在健康、娛樂和技術方面的經驗，提供最佳用戶體驗 (UX) 的產品和內容將在呈指數增長且高需求的全球音樂和數位健康市場中佔據主導地位。 他們在「放大的未來」中取得成功的秘訣是將健康和保健核心的可衡量功效和合規性與保持領先音樂和音訊品牌活力的可擴展性、參與度和黏性結合起來。

進入放大未來的 5 個關鍵

雖然新的 Spatial 焦點（在本系列的第 1 部分和第 2 部分中介紹）已引起業界對音頻難題中的一個部分的關注 將聲音、音樂和人類健康聯繫起來，在我們創造上述烏托邦未來之前，還有一些障礙需要克服。 

以下是 5 個關鍵領域 需要解決：

1.深度個性化

2. 整個系統集成

3. 奈米感測器和生物標記物追蹤

4.微處理器和專用作業系統

5. 科學地 驗證, 流行且反應靈敏的內容

1.深度個性化

2021 年 XNUMX 月修道院路紅 在訪談中，杜比首席科學家 Poppy Crum 表示，要實現耳戴式裝置和沈浸式音訊的個人化音訊技術的下一個高峰，需要個人化頭部相關傳輸功能 (P-HRTF) 和移情技術。 讓我們從個人化 (P-) HRTF 開始。

在本系列的第 2 部分中，我們介紹了 HRTF* 透過耳機和耳塞（耳戴式裝置）創建空間音訊體驗的優勢和當前用途。 HRTF 是一種內建在音訊訊號中的演算法，可以欺騙 大腦感知我們周圍的聲音。 這是一種基於技術的嘗試，旨在模擬我們在真實 3D 環境中可能遇到的體驗。

*有關 HRTF 的有趣且簡化的解釋， 看看這個博客 來自沉浸式音訊實驗室 HEAR360。 

雖然目前HRTF 與耳戴式設備和空間音訊技術的整合已經取得了顯著的進步（以及行業熱議），但對於極其複雜且高度個性化的體驗（聽力）而言，它是一種通用且有限的方法。 為了從這種「通用」方法轉向真正個人化且更自然的聲音體驗，每個獨特的聽眾都需要更客製化、個人化的 HRTF (P-HRTF)。 

雖然這聽起來可能只是技術極客才會關心的問題，但這種更高水平的個性化對於我們從廣義的聲音增強轉向更精確和個性化的方法以利用音樂和聲音促進健康和保健至關重要。 我們的耳朵是我們安全、快樂和幸福的關鍵門戶，它高度敏感、個性化且複雜。  

太空聲音研究所 (SSI) 的創始主任 Paul Oomen 表示，聲音與我們的生理機能有著根深蒂固的關係。 這種關係對於聲音和每個人來說都是獨一無二的，影響著人類大腦和身體多個區域的功能。 聽力也會影響平衡、姿勢和運動功能。 內耳是子宮胚胎期發育的第一個感覺器官，影​​響大腦和副交感神經系統的早期發育。 聲音和音樂可用於使身體達到平衡或體內平衡，並緩解壓力和疾病。

創建 P-HRTF

目前有兩種主要方法用於建立 P-HRTF。 

第一種方法是在實驗室中進行。 透過在受試者周圍放置一系列複雜的相機、麥克風和奈米感測器，技術人員可以測量一個人聽到和體驗數百次反射的方式，這些反射會影響聲音進入我們的內耳之前的空間。 不幸的是，這並不是音頻硬體製造商正在尋找的可擴展且簡單的解決方案，無論其對聽眾的潛在價值如何。

另一種方法是雙管齊下的：個人可以使用智慧型手機或耳戴式設備中內建的本地感測器和軟體對自己進行不太全面但個性化的測量。 然後，捕獲的資訊可以透過人工智慧與從實驗室捕獲和標記的大量不同個體收集的複雜結果的廣泛資料庫進行比較（如上所述）。 結果是更準確地近似個人的 P-HRTF。

VisiSonics 的沉浸式音訊團隊與馬裡蘭大學的研究人員合作，一直致力於在實驗室中建立更全面的個人研究資料庫，應用先進的雲端人工智慧運算，並在現有行動裝置上設計個人聽力檔案擷取應用程式. 根據執行長兼聯合創始人 Ramani Duraiswami 介紹，VisiSonics 已經擁有最大的私人持有的實驗室捕獲 P-HRFT 集合。 他們還開發了一款智慧型手機應用程序，將 P-HRFT 測量與先進的個人聽力配置文件相結合，並設計了一個將該流程整合到遊戲引擎中的流程。 

2.全系統整合（全身聆聽）

正如P-HRFT 有助於解決個人聆聽體驗與空間和透過耳朵進入的聲音相關的高度獨特性一樣，同理心技術（Crum 認為另一個缺失的部分）提供了另一種方式來幫助我們體驗聲音和振動。 該領域的許多從業者，例如綜合健康醫生和 Bio-Self Technologies 聯合創始人 Stefan Chmelik，將這些移情應用稱為振動聲療法 (VAT)。 音頻技術新創公司 Subpac 一直致力於將低頻振動聲學經驗應用於多個行業，包括健康行業。 除了讓我們更全面地了解我們如何體驗聲音之外，這些應用程式還可以幫助我們更好地改善治療效果，培養 Oomen 所說的體內平衡。 

同理心技術幫助我們解決現實世界中自然聆聽體驗的其他重要元素——無論是漫步在曼哈頓、在雨林中徒步旅行還是參加現場音樂會。 它們有助於解決我們的感官和大腦期望從自然環境中獲得的更廣泛的聲音和振動刺激，這些刺激比我們在當前耳機或耳塞的發展中能夠捕捉到的要複雜得多。 

捕捉這種自然聲音體驗需要使用整個身體作為聆聽樂器。 捕捉振動聲學訊號是更完整體驗的一部分，旨在解決個體的獨特生理機能。 除了幫助考慮在到達我們耳朵之前從身體發出的數百種反射（並且隨著身體姿勢和運動而不斷變化）之外，移情技術的開發人員還探索了我們每個人在整個身體中體驗聲音和振動的方式。身體，包括透過最大的器官－我們的皮膚。 

奧門一直在探索治療憂鬱症和創傷的複雜聲音療法，他將這些反射稱為「聲音線索」。 每個音訊訊號都包含數百個自然聲音提示，這些提示有助於我們的系統蓬勃發展的溫暖和深度（以及存在感）。 這種龐大而動態的音頻印象陣列有助於我們感受（而不僅僅是聽到）聲音及其高度複雜且通常更流行的對應物 - 音樂的能力。 

新科技帶來更好的使用者體驗？

儘管機會巨大，但行業領導者仍然面臨著一條陡峭而曲折的道路，通往更無縫的用戶體驗，利用音樂和聲音的終極能力作為精準醫療。 在此期間，使用移情技術和全身聆聽的更全面的方法可能來自於將振動聲學發射器和位於身體關鍵點的可穿戴設備和/或包括骨傳導和其他捕獲外界聲音線索的可聽設備納入其中。耳朵本身。 

該領域的一些更具目的性的試驗是為了幫助那些在感官能力方面面臨更嚴重挑戰的人。 Mike Ebeling 的 Not Impossible Labs 打造了振動聲學可穿戴設備，幫助聾人體驗現場音樂。 HEAR360 的工程師利用 Bose Frame 的骨傳導音訊和頭部追蹤功能來幫助盲人更好地透過聲音和振動進行導航。 微軟將 Bose Frame 添加到其 Soundscape 應用程式支援的裝置清單中，該應用程式提供音訊提示，幫助視力障礙的人在繁忙的城市中安全移動。 即將推出的蘋果眼鏡很可能會利用類似的功能來增強下一代音樂、健康和穿戴式裝置生態系統。 

3. 生物辨識奈米感測器和生物標記追蹤

要使用耳戴式裝置（耳電）作為個人化和精準健康的操作中心，利用聲音和音樂的力量，還需要考慮其他三個重要因素：

A）能夠在耳朵內部和周圍安裝一系列非常低功耗的微型感測器，可以即時準確地收集生物特徵。

B) 強大的人工智慧資料處理器，可以用相關生物標記標記數據，並將其與個人獨有的其他歷史和行為數據關聯起來。

C) 來自具有相關病症的高度多樣化個體的標記生物標誌物的龐大資料庫，可以即時引用和應用。

生物標記追蹤資料庫已達到足夠規模且有用的關鍵領域可能是語音。 也就是說，大部分語音分析研究和支出都用於自然語言處理 (NLP)。 不幸的是，無論我們可以從個人的聲音中捕獲多少健康信息，Siri、Alexa 和 Google Assistant 每天捕獲的龐大數據庫中的絕大多數目前都缺乏生物識別標識符（生物標記）； 因此，這些數據對於尋求追蹤各種健康狀況的個人或從業者來說幾乎沒有什麼用處。 由於高度穩健且易於應用的生物辨識資料系統可能代表下一次淘金熱，因此您可以預期未來將在生物標記追蹤方面投入更多資金。

未來，透過耳朵和身體上的奈米感測器捕獲的生物識別數據也將與行為（包括運動和線上活動，例如消費者和社交行為）和環境數據（透過聲音和圖像記錄）連接起來，以提供為個人提供更全面、更個人化的身體和情緒健康指標集合。 聲音不僅將成為捕捉語音和環境的核心組成部分，而且還將成為捕捉來自人體的指示壓力、體內平衡和疾病水平的音頻信號的核心組成部分。 總部位於柏林的新創公司 PeakProfiling 已經成功地應用人工智慧聲音分析來準確測量昂貴製造技術的健康狀況和壽命，並準備在健康領域做同樣的事情。 

4. 客製化晶片（晶片）和 EarOS

新型奈米處理器的進步和更先進（且更小）專用矽晶片的發展使得更強大的個人電腦的徹底顛覆和加速成為可能。 十五年前，Nvidia 為要求極高的遊戲領域打造了世界上最強大的視訊和圖形處理晶片，顛覆了電腦和娛樂產業。 

去年，蘋果擺脫了對晶片製造領導者英特爾的依賴，打造了更快、更強大的 M 系列晶片，其處理器專用於並能夠在蘋果硬體和本機軟體生態系統中工作。 Apple 現在擁有為其每個主要產品線（個人電腦、iPhone、iPad 和 Apple Watch）構建獨特的不同晶片組和作業系統 (OS) 的經驗。 

根據 Juli Clover 15 月 XNUMX 日題為 Apple Silicon：完整指南M系列代表了Apple的第一個系統單晶片設計，整合了多個不同的元件，包括CPU、GPU、統一記憶體架構（RAM）、神經引擎、Secure Enclave、SSD控制器、影像訊號處理器（ISP） 、編碼/解碼引擎、支援 USB 4 的 Thunderbolt 控制器等等，所有這些都為 Mac 中的不同功能提供支援。

第三代M晶片（2023）預計會更小、更強大。 蘋果從目前的 Airpod 系列轉向感測器豐富的可聽設備可能只是時間和公司優先事項的問題。 隨著蘋果在健康和保健領域策略性地邁向更長遠的發展，此舉是有意義的。 為了幫助實現這一目標，我們可以看到針對耳戴式設備的專用晶片組和操作系統的出現，為 Airpod 和 Glasses 的未來設計提供 iPhone 和 Watch 中現在提供的許多獨立功能，甚至更多功能音頻和感測器功能。  

與此同時，一家矽谷新創公司——由杜比、諾爾斯、蘋果、森海塞爾和高通的前工程師組成——不希望其他製造商必須等待。 在一項執行長/創辦人 Gary Spittle 所說的「Android for the Ear」計畫中，Sonical 團隊正在開發自己的 EarOS 和專門用於耳戴式裝置的專用矽晶片。 如果他們成功地完成了他們的使命，數十家小型耳戴式設備製造商以及個人用戶可以選擇他們想要在新的耳戴式設備產品中包含哪些功能和應用程式集，就像人們目前選擇他們想要在筆記型電腦上安裝哪些應用程式一樣或智慧型手機。

Sonical 的舉措並不是針對耳戴式裝置功能的矽晶片的首次進步。 華為的 Kirin A1 或蘋果的 H1 SiP（系統級封裝）晶片組是早期的例子。 隨著製造商縮小設備尺寸、添加更多感測器並嘗試透過單一晶片組管理連接、音訊和電源，對 SiP 的需求已經增長。 如果像Sonical 這樣的開發人員能夠像Nvidia 或Apple 為電腦所做的那樣，使用下一代晶片來加速這一過程，那麼他們就可以讓耳戴式裝置硬體製造商在每次想要更改功能時花費數百萬美元來創建新產品更新或功能以滿足最新的技術產品和不斷變化的市場需求。 這樣的機會可以為音訊和健康領域的中小型公司提供急需的競爭優勢。

5. 科學驗證, 流行且反應靈敏的內容

如果沒有合適的內容，透過音訊擷取、測量和提供健康和保健解決方案的所有這些新技術就沒有什麼用處。 這有點像一位醫生在診斷病人方面比在開出有效藥物時更有能力。 

我們在這裡提出的未來健康療法，例如實現它們的技術，可以透過聲音以及聲音更複雜的對應物——音樂來實現和放大。 一旦消費者擁有了能夠無縫、準確地追蹤音樂和音訊內容如何影響他們的個人作業系統（自己的大腦和身體）的使用者體驗，他們就會開始要求這些聲音療法具有更大的功效。 內容提供者必須提供這種功效和驗證，作為其健康編程和功能性音樂解決方案的一部分。 更強大的消費者健康技術將進入市場，需要新一代的內容。 

為了在競爭激烈的數位健康業務中取得成功，音訊內容需要提供音樂消費者所尋求的科學驗證、參與和健康成果。 在未來的一系列音樂和音訊內容功能中，更深入的個人化、響應式和生成性組件可以根據個人的需求（無論是鍛鍊、恢復還是集中註意力）進行即時調整，將繼續流行。

但流行本身也將是取得領先地位的關鍵，特別是在競爭激烈且有時難以區分功能性和健康音樂類型的領域。 例如，一首由最喜歡的藝術家精心製作的歌曲或節目，也證明了自己具有治療作用，並提供面向未來、響應式和個性化的功能，很可能會在大量無名音景或低質量的聲音中脫穎而出。作品和經驗。 在幾乎所有關於音樂對幸福感的穩健研究中，音樂偏好是感知功效的主要考慮因素之一。 當被家人和朋友的熟悉面孔包圍時，康復和生活品質會得到很大程度的改善，粉絲們將繼續在他們的個人化藥箱中尋找他們最喜歡的音樂創作者。 

這個經過科學和社會驗證的現實可能有助於解釋為什麼在過去兩年的心理健康大流行期間（這場大流行還遠未結束），健康音樂播放清單和懷舊流行藝術家目錄的價值都在飆升。 這兩個世界的成功結合將促進健康音樂的下一個發展。 它還將音樂和聲音智慧地整合到其他健康方式和平台中，從而增強其功效、保留度和參與度。

音樂競賽中爭奪數位健康主導地位的競爭也不斷升級。 從Apple 2018 年收購全球音樂服務公司Platoon，到Calm 開發自己的以藝術家為中心的音樂品牌，到Headspace 任命John Legend 為音樂總監，再到Peloton 推動與主要藝術家的節目合作——這些轉變只是其中的一小部分。定位於下一屆音樂和健康超級碗的公司範例。 

複雜系統的更簡單解決方案 

除了應對上面列出的挑戰和機會之外，最終的使用者體驗還必須是無縫的、高度吸引人的、可衡量的、獨特的個人化和充滿音樂感的。 想像一下，在內容創作者、經銷商、製造商和技術開發人員以使用者最佳福祉為首要目標的世界中，放大的使用者體驗的力量。 雖然我們可能無法治愈飢餓； 透過在音樂、健康和人類潛力的交叉點上釋放新的機遇，我們可以提高人類在「放大的未來」中蓬勃發展的標準