提到真無線耳機產(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，去掉了耳機線的它，用更便利的使用體驗征服了無數(shù)用戶，同時也在潛移默化間改變了人們的習慣。
以往，人們戴上耳機后很自然地會按下播放鍵，取下耳機后又會按下暫停鍵。
真無線耳機悄悄「去」掉了這一過程，當你戴上耳機后，耳機會自動連接手機或電腦，取下耳機后，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，是真無線耳機內(nèi)部細小的傳感器在發(fā)揮作用，它們幾乎重新定義了的耳機與我們的交互方式。
現(xiàn)在，真無線耳機「認識」耳機的方法已經(jīng)很多樣化了，大多數(shù)人熟悉的應該是 AirPods 上的紅外距離傳感器。
▲柵格開孔是揚聲器，原型黑色小孔是紅外距離感應器開孔. 圖片來自 iFixit
初代 AirPods 的識別原理并不算復雜，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附近，耳機內(nèi)部的芯片確認紅外線返回信號后判定耳機和物體之間的距離，進而識別人們是否戴上了耳機。
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)人耳朵輪廓的耳機一樣，大部分人耳朵和耳機之間的距離區(qū)間，是可以通過大量探訪和數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出的。
為了保證識別準確性，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傳感器識別耳朵的產(chǎn)品其實不少，Bose 的消噪耳塞甚至用上了兩個光學傳感器，為的就是提高識別準確率。
▲Bose 消噪耳塞
不過光學傳感器識別率雖然比較高，但也不是沒有缺點，首先是成本較高，耳機腔體內(nèi)部空間比手機可緊湊多了，定制小型光學傳感器并不意外。
其次由于光學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，比如握住耳機后取下，是有概率出現(xiàn)識別失靈，摘下耳機歌曲仍然還在播放的情況。
解決開孔其實并不算麻煩，市面上有不少真無線耳機用上了電容傳感器，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，電容識別準確率相比光學傳感器稍低一些，需要廠商進行大量調(diào)教。
電容傳感器對比光學傳感器的優(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，除了芯片價格降低，更便宜的電容傳感器也盡了一份力。
▲真無線耳機價格降到了 100 元以下
紅外光學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 時才會播放音頻。
和之前的光學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雜度，讓體驗更無感，這還只是傳感器改造耳機交互方式的一小部分，真無線耳機不僅去掉了線，更帶來了一顆顆不存在的「按鍵」。
比如華為的 Free buds Pro 降噪耳機就用上了壓力傳感器，通過它感知壓力波形，進而判斷手勢，華為基于此設置豐富的操控手勢，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 則在耳機柄處設置了一個凹陷，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)到耳機腔體上，點按、雙擊時可能會聽到「咚咚咚」的聲音，體驗并不好。
▲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，支撐著真無線耳機便利、無感的使用體驗。
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，它幾乎將真實生活中的拆機木體驗復刻到了手機上，隨著 iPhone 4 轉(zhuǎn)動，積木也開始晃動，當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器在發(fā)揮作用，通過傳感器手機能了解自身傾斜方向以及程度，讓游戲中的積木隨著手機轉(zhuǎn)動而晃動。
多年的真無線耳機和 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，仿佛一支樂隊在不同方向朝你演奏，沉浸感大大加強。
真無線耳機的發(fā)展，離不開各式各樣的傳感器。
健康監(jiān)測就被認為是未來真無線耳機發(fā)展的主要方向之一，作為可穿戴設備它離人體足夠近，佩戴時間也足夠久，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，但其實目前市面上已經(jīng)有部分無線耳機支持健康監(jiān)測功能了，像 Amazfit PowerBuds 耳機就支持心率監(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確地記錄心率變化，但理想和日常差距可不小，比如運動和環(huán)境光都會影響 PPG 心率傳感器的檢測，此外光學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確。
但高功率傳感器費電不說，還有可能灼傷皮膚，對于耳機這樣的微型可穿戴設備顯然不適用，數(shù)據(jù)過濾和算法干預也就很有必要了。
傳感器的進化幾乎和智能手機的發(fā)展同步進行，如今同樣的過程又要在真無線耳機內(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。
