提到真無線耳機(jī)產(chǎn)品的火爆，輕巧、便捷、無感是經(jīng)常出現(xiàn)的幾個關(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)后很自然地會按下播放鍵，取下耳機(jī)后又會按下暫停鍵。

真無線耳機(jī)悄悄「去」掉了這一過程，當(dāng)你戴上耳機(jī)后，耳機(jī)會自動連接手機(jī)或電腦，取下耳機(jī)后，歌曲或視頻內(nèi)容會自動暫停，戴回后又會自動播放。

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

好用背后，是真無線耳機(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。

無線耳機(jī)如何認(rèn)出耳朵

現(xiàn)在，真無線耳機(jī)「認(rèn)識」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。

▲柵格開孔是揚(yáng)聲器，原型黑色小孔是紅外距離感應(yīng)器開孔. 圖片來自 iFixit

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

盡管每個人的耳朵輪廓有不同，但正如蘋果此前對數(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，是可以通過大量探訪和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出的。

為了保證識別準(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光學(xué)傳感器，為的就是提高識別準(zhǔn)確率。

▲Bose 消噪耳塞

不過光學(xué)傳感器識別率雖然比較高，但也不是沒有缺點(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)傳感器識別耳朵需要發(fā)射紅外線，必須要開孔留出空間，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)識別失靈，摘下耳機(jī)歌曲仍然還在播放的情況。

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

電容傳感器不用發(fā)射光波，也就不必開孔了，但正如各種過靈敏或失靈的觸控按鈕一樣，電容識別準(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。

電容傳感器對比光學(xué)傳感器的優(yōu)勢，是成本更低一些，現(xiàn)在你我能在電商平臺上看到 100 元左右的真無線耳機(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各有優(yōu)勢，真正做到集大成者的則是 AirPods 第三代（以下簡稱 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方式顯然更直接一些，既沒有傳感器開孔也不怕被遮擋。

▲AirPods 3

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

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

▲華為 Free buds Pro 手勢操作

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

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

▲圖片來自：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，支撐著真無線耳機(jī)便利、無感的使用體驗(yàn)。

真無線耳機(jī)的未來

2010 年，喬布斯在 iPhone 4 發(fā)布會上展示了一個特別游戲——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，積木也開始晃動，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)動而晃動。

多年的真無線耳機(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，它能識別出人體頭部的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而調(diào)整每只耳朵收到的音頻信息，模擬出多個喇叭播放的效果，仿佛一支樂隊(duì)在不同方向朝你演奏，沉浸感大大加強(qiáng)。

真無線耳機(jī)的發(fā)展，離不開各式各樣的傳感器。

健康監(jiān)測就被認(rèn)為是未來真無線耳機(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)測爆料中，多次提到 AirPods 未來將推出血氧檢測等健康監(jiān)測功能。

雖然 AirPods 3 并沒有搭載相關(guān)功能，但其實(shí)目前市面上已經(jīng)有部分無線耳機(jī)支持健康監(jiān)測功能了，像 Amazfit PowerBuds 耳機(jī)就支持心率監(jiān)測，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. 圖片來自：Amazfit

一般而言 PPG 心率傳感器會發(fā)射綠色的光波，它能透過皮膚組織，隨著心跳血管會收縮或擴(kuò)張，而這兩者都會影響光的透射，正是通過光波一來一回的透射變化，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)動和環(huán)境光都會影響 PPG 心率傳感器的檢測，此外光學(xué)傳感器檢測心率也會受功率影響，更高功率往往意味著測量效果更準(zhǔn)確。

但高功率傳感器費(fèi)電不說，還有可能灼傷皮膚，對于耳機(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，如今同樣的過程又要在真無線耳機(jī)內(nèi)部上演。

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

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