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图为采用SiP封装的苹果H1芯片可以看到的一部分 , 中间位置是来自ST意法半导体的语音识别加速感应器 , 用于通话降噪功能 。
骨振动传感器只采集声带的振动信息 , 并将其转换成音频信号 , 没有空气中传播的环境噪音;耳机接收到的两路通话声音信息(一路经过空气传播由麦克风拾音 , 一路经过骨振动传播) , 通过降噪算法比对后分析出环境噪声并衰减 , 以达到比较好的语音通话效果 。对比传统的双Mic方案 , 对于风噪和环境噪声的抑制也更好 。
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另外一项空间音频功能 , 需要用到一种加速度传感器 , 跟踪头部的转动 , 通过指向性音频算法和调整每只耳朵收到频率信号 , 虚拟出多个喇叭的播放效果 。与传统左右声道的二维音效相比 , 空间音频注重模拟真实场景的听觉体验 , 业内普遍认为这项技术是为未来的AR/VR等功能做铺垫 , 新一代AirPods与AirPods Pro硬件相似 , 有很大的概率支持此功能 。
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图为苹果AirPods Pro的光学传感器 , 用于实现耳机的入耳检测功能 , 摘下自动暂停播放 , 节省电量 。
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新款AirPods还有可能像新款Apple Watch S6一样 , 支持血氧检测等健康监测功能 。早在2017年苹果的专利报告中 , 就有将生物识别技术应用于耳机的相关专利 , 后来该传感器率先应用在了Apple Watch S4上 。
苹果的专利报告中指出 , 在某些实际用例中 , 这一传感器可以采用PPG的形式 , 利用脉搏血氧仪照亮一块皮肤检测光吸收的变化 , 从而判断血氧饱和度 。脉搏血氧仪可包括一个或多个发光装置和集光装置 , 发光器件采用发光二极管(LED)的形式 , 集光器件采用电光二极管的形式 , 用于测量光吸收的变化 。
通过传感器检测人体健康情况 , 主要是因为血液的流动受到人体内其他系统的影响 , 皮肤内血液的流动与积聚就会导致光吸收变化 , 通过捕获与血液循环到皮肤上的相关波形 , 就可以收集到多个生物参数 , 包括心率、血容量和呼吸频率等 。另外 , 发射不同波长的LED光 , 可以收集到一些附加数据 , 例如人体吸收氧气的最大速率 。
目前市面上已经出现了多款支持健康监测功能的蓝牙耳机和真无线耳机产品 , 新款AirPods能否支持仍是未知 , 苹果此前也表示过会将其首先应用至Beats系列的产品上 。
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图为苹果AirPods Pro的力度传感器 。通过检测耳机柄按压位置表面的形变 , 对应电特性参数在电路中放大信号 , 严谨的电特性与压力曲线标定算法来实现压力值的读取 , 设定压力的阀值 , 实现音乐的控制 , 人机交互的各种操控等 。从上面的曝光图中看 , 新款AirPods保留了这一设计 。
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除此以外 , 在2020年7月 , 苹果申请的一份“可穿戴式交互音频设备”专利显示 , 苹果并不满足于目前 AirPods系列产品触摸式、压感式以及通过 Siri 语音助手的操控方式 , 正在积极研究通过加入新的传感器来实现隔空交互功能 , 为未来的AirPods用户提供更多的选择 。
据我爱音频网了解 , 隔空交互功能的实现同样需要依靠陀螺仪和加速度计等传感器 , 配合相关算法实现 , 目前已有音频厂商在进行相关研究 , 这也是未来真无线耳机的一大发展方向 , 不知道苹果此次能否率先拿出产品 。
6、扣式电池
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扣式电池具有体积小巧的特点 , 在各种微型电子产品中具有广泛应用 。在真无线耳机产品中 , 扣式电池可以高效地利用耳机内部有限的空间 , 放进音腔结构里 , 并且方便正负极焊接 。在AirPods Pro发布之后 , 扣式电池也得到了众多真无线耳机、尤其是入耳式真无线降噪耳机的青睐 , 扣式电池相关技术也不断进步 , 同等体积电池容量进一步提升 , 能够给耳机带来更长续航 。此次新款AirPods体积更加小巧 , 有很大概率沿用扣式电池 。
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