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戴上就自動(dòng)播放音樂(lè),無(wú)線耳機(jī)為何能認(rèn)出你的耳朵? 2021-11-05 10:53:20  來(lái)源:36氪

提到真無(wú)線耳機(jī)產(chǎn)品的火爆,輕巧、便捷、無(wú)感是經(jīng)常出現(xiàn)的幾個(gè)關(guān)鍵詞,去掉了耳機(jī)線的它,用更便利的使用體驗(yàn)征服了無(wú)數(shù)用戶,同時(shí)也在潛移默化間改變了人們的習(xí)慣。

以往,人們戴上耳機(jī)后很自然地會(huì)按下播放鍵,取下耳機(jī)后又會(huì)按下暫停鍵。

真無(wú)線耳機(jī)悄悄「去」掉了這一過(guò)程,當(dāng)你戴上耳機(jī)后,耳機(jī)會(huì)自動(dòng)連接手機(jī)或電腦,取下耳機(jī)后,歌曲或視頻內(nèi)容會(huì)自動(dòng)暫停,戴回后又會(huì)自動(dòng)播放。

整個(gè)過(guò)程十分流暢,真正做到了「無(wú)感」,真無(wú)線耳機(jī)的好用,不僅僅體現(xiàn)在佩戴舒適度上的無(wú)感,更是使用過(guò)程中的無(wú)感,用戶需要主動(dòng)完成的交互操作更少了。

好用背后,是真無(wú)線耳機(jī)內(nèi)部細(xì)小的傳感器在發(fā)揮作用,它們幾乎重新定義了的耳機(jī)與我們的交互方式。

無(wú)線耳機(jī)如何認(rèn)出耳朵

現(xiàn)在,真無(wú)線耳機(jī)「認(rèn)識(shí)」耳機(jī)的方法已經(jīng)很多樣化了,大多數(shù)人熟悉的應(yīng)該是 AirPods 上的紅外距離傳感器。

柵格開(kāi)孔是揚(yáng)聲器,原型黑色小孔是紅外距離感應(yīng)器開(kāi)孔. 圖片來(lái)自 iFixit

初代 AirPods 的識(shí)別原理并不算復(fù)雜,紅外距離傳感器會(huì)發(fā)射光波,紅外線經(jīng)過(guò)反射再次回到耳機(jī)附近,耳機(jī)內(nèi)部的芯片確認(rèn)紅外線返回信號(hào)后判定耳機(jī)和物體之間的距離,進(jìn)而識(shí)別人們是否戴上了耳機(jī)。

盡管每個(gè)人的耳朵輪廓有不同,但正如蘋果此前對(duì)數(shù)百人耳朵進(jìn)行 3D 掃描找出相似之處,以制造適合大多數(shù)人耳朵輪廓的耳機(jī)一樣,大部分人耳朵和耳機(jī)之間的距離區(qū)間,是可以通過(guò)大量探訪和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出的。

為了保證識(shí)別準(zhǔn)確性,紅外距離傳感器發(fā)射光波的方向基本上都是固定方向,這也便于廠商控制變量,找到耳機(jī)和大多數(shù)人耳朵輪廓之間的距離區(qū)間。

市面上采用紅外距離傳感器等光學(xué)傳感器識(shí)別耳朵的產(chǎn)品其實(shí)不少,Bose 的消噪耳塞甚至用上了兩個(gè)光學(xué)傳感器,為的就是提高識(shí)別準(zhǔn)確率。

Bose 消噪耳塞

不過(guò)光學(xué)傳感器識(shí)別率雖然比較高,但也不是沒(méi)有缺點(diǎn),首先是成本較高,耳機(jī)腔體內(nèi)部空間比手機(jī)可緊湊多了,定制小型光學(xué)傳感器并不意外。

其次由于光學(xué)傳感器識(shí)別耳朵需要發(fā)射紅外線,必須要開(kāi)孔留出空間,影響耳機(jī)一體性,美觀度降低,另一方面紅外線也可能被遮擋,比如握住耳機(jī)后取下,是有概率出現(xiàn)識(shí)別失靈,摘下耳機(jī)歌曲仍然還在播放的情況。

解決開(kāi)孔其實(shí)并不算麻煩,市面上有不少真無(wú)線耳機(jī)用上了電容傳感器,其原理和我們生活中常見(jiàn)的觸控開(kāi)關(guān)類似,通過(guò)檢測(cè)人體的電容值來(lái)判斷耳機(jī)是否戴上。

電容傳感器不用發(fā)射光波,也就不必開(kāi)孔了,但正如各種過(guò)靈敏或失靈的觸控按鈕一樣,電容識(shí)別準(zhǔn)確率相比光學(xué)傳感器稍低一些,需要廠商進(jìn)行大量調(diào)教。

電容傳感器對(duì)比光學(xué)傳感器的優(yōu)勢(shì),是成本更低一些,現(xiàn)在你我能在電商平臺(tái)上看到 100 元左右的真無(wú)線耳機(jī),除了芯片價(jià)格降低,更便宜的電容傳感器也盡了一份力。

真無(wú)線耳機(jī)價(jià)格降到了 100 元以下

紅外光學(xué)傳感器和電容傳感器可以說(shuō)各有優(yōu)勢(shì),真正做到集大成者的則是 AirPods 第三代(以下簡(jiǎn)稱 AirPods 3)中蘋果特別定制的皮膚傳感器。

根據(jù)蘋果的介紹,這顆皮膚傳感器是可以區(qū)別耳朵和其他平面,只有戴上 AirPods 時(shí)才會(huì)播放音頻。

和之前的光學(xué)傳感器借助距離判斷的間接判斷方式相比,蘋果定制的皮膚傳感器檢測(cè)方式顯然更直接一些,既沒(méi)有傳感器開(kāi)孔也不怕被遮擋。

AirPods 3

入耳識(shí)別降低了交互復(fù)雜度,讓體驗(yàn)更無(wú)感,這還只是傳感器改造耳機(jī)交互方式的一小部分,真無(wú)線耳機(jī)不僅去掉了線,更帶來(lái)了一顆顆不存在的「按鍵」。

比如華為的 Free buds Pro 降噪耳機(jī)就用上了壓力傳感器,通過(guò)它感知壓力波形,進(jìn)而判斷手勢(shì),華為基于此設(shè)置豐富的操控手勢(shì),比如切換歌曲、切換降噪模式等等。

華為 Free buds Pro 手勢(shì)操作

AirPods Pro 則在耳機(jī)柄處設(shè)置了一個(gè)凹陷,方便人們盲操作,再加上壓力傳感器以及系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出的 click 聲,就像是真的按下了按鍵一樣。

無(wú)論華為還是蘋果,兩者都將壓力傳感器放在耳機(jī)柄處,一來(lái)是方便人們尋找,二來(lái)如果是將手勢(shì)操作轉(zhuǎn)到耳機(jī)腔體上,點(diǎn)按、雙擊時(shí)可能會(huì)聽(tīng)到「咚咚咚」的聲音,體驗(yàn)并不好。

圖片來(lái)自:Pinterest

從紅外傳感器到皮膚傳感器,再到壓力傳感器,它們就像是人體的關(guān)節(jié)一樣,支撐著真無(wú)線耳機(jī)便利、無(wú)感的使用體驗(yàn)。

真無(wú)線耳機(jī)的未來(lái)

2010 年,喬布斯在 iPhone 4 發(fā)布會(huì)上展示了一個(gè)特別游戲——拆積木,它幾乎將真實(shí)生活中的拆機(jī)木體驗(yàn)復(fù)刻到了手機(jī)上,隨著 iPhone 4 轉(zhuǎn)動(dòng),積木也開(kāi)始晃動(dòng),當(dāng)喬布斯移除積木塔中間的一塊塊積木后,它很快倒塌了。

這背后是 iPhone 內(nèi)部的三軸陀螺儀和加速度感應(yīng)器在發(fā)揮作用,通過(guò)傳感器手機(jī)能了解自身傾斜方向以及程度,讓游戲中的積木隨著手機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而晃動(dòng)。

多年的真無(wú)線耳機(jī)和 iPhone 4 一樣,憑借各種各樣的傳感器獲得各種有趣的功能。

AirPods Pro 之所能支持空間音頻,除了優(yōu)秀的算法,耳機(jī)內(nèi)部的六軸傳感器也很重要,它能識(shí)別出人體頭部的轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而調(diào)整每只耳朵收到的音頻信息,模擬出多個(gè)喇叭播放的效果,仿佛一支樂(lè)隊(duì)在不同方向朝你演奏,沉浸感大大加強(qiáng)。

真無(wú)線耳機(jī)的發(fā)展,離不開(kāi)各式各樣的傳感器。

健康監(jiān)測(cè)就被認(rèn)為是未來(lái)真無(wú)線耳機(jī)發(fā)展的主要方向之一,作為可穿戴設(shè)備它離人體足夠近,佩戴時(shí)間也足夠久,提供健康數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)也合情合理。

在知名分析師郭明錤和彭博社作者 Mark Gurman 的預(yù)測(cè)爆料中,多次提到 AirPods 未來(lái)將推出血氧檢測(cè)等健康監(jiān)測(cè)功能。

雖然 AirPods 3 并沒(méi)有搭載相關(guān)功能,但其實(shí)目前市面上已經(jīng)有部分無(wú)線耳機(jī)支持健康監(jiān)測(cè)功能了,像 Amazfit PowerBuds 耳機(jī)就支持心率監(jiān)測(cè),其原理和智能手表類似,都是基于 PPG 心率傳感器實(shí)現(xiàn)。

Amazfit PowerBuds. 圖片來(lái)自:Amazfit

一般而言 PPG 心率傳感器會(huì)發(fā)射綠色的光波,它能透過(guò)皮膚組織,隨著心跳血管會(huì)收縮或擴(kuò)張,而這兩者都會(huì)影響光的透射,正是通過(guò)光波一來(lái)一回的透射變化,最終得出心率數(shù)據(jù)。

理想狀態(tài)下 PPG 心率傳感器可以較為準(zhǔn)確地記錄心率變化,但理想和日常差距可不小,比如運(yùn)動(dòng)和環(huán)境光都會(huì)影響 PPG 心率傳感器的檢測(cè),此外光學(xué)傳感器檢測(cè)心率也會(huì)受功率影響,更高功率往往意味著測(cè)量效果更準(zhǔn)確。

但高功率傳感器費(fèi)電不說(shuō),還有可能灼傷皮膚,對(duì)于耳機(jī)這樣的微型可穿戴設(shè)備顯然不適用,數(shù)據(jù)過(guò)濾和算法干預(yù)也就很有必要了。

傳感器的進(jìn)化幾乎和智能手機(jī)的發(fā)展同步進(jìn)行,如今同樣的過(guò)程又要在真無(wú)線耳機(jī)內(nèi)部上演。

本文來(lái)自微信公眾號(hào)“APPSO”(ID:appsolution),作者:周宇,36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

關(guān)鍵詞: 戴上 無(wú)線耳機(jī) 自動(dòng)播放

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