前两天外媒 9to5Mac 报道了苹果即将推出的头戴式耳机 AirPods Studio 将具有头部和颈部检测功能。
一段时间我们已经看到很多关于这款耳机的消息，最近尤其密集，包括产品的名称、颜色、规格、设计、价格、发布时间等信息一应俱全（稍后文末我们也一并附上供各位读者参考）。
而本文讨论的重点是苹果在其首款头戴式耳机上实现头部/颈部检测——我们假设它可以实现，它将会如何实现？
TWS 耳机如何实现摘戴感应？
我们知道，包括 AirPods 在内的大多数中高端真无线耳机均搭载入耳检测功能，具体表现在两个场景：戴上耳机会有声音提示；取下耳机音乐将自动停止播放，而重新戴上后，音乐又可以恢复播放。
目前市面上大部分 TWS 的入耳检测方案采用通过光电探测的方式，利用光学感应原理来感知用户的佩戴状态，光信号被阻挡代表耳机处于佩戴状态，系统便会自动进入播放模式，反之亦然。
△ 小鸟音响 Track Air 上的光学传感器
不过，光学传感方案会有偶尔误激活的，比如放入口袋等动作恰巧遮盖住了传感器，从而造成误识别的情况也时有发生。
去年发布的 vivo TWS Earphone 采用了两颗电容式传感器，可以根据电容变化进行入耳检测，提升入耳检测的准确性，同时也降低了功耗。
△ vivo TWS Earphone
去年发布的索尼 WF-1000XM3 同样也使用了电容传感器，不过它支持的是音量调节的操作——当我们把左手捂在左耳面板上时，音乐音量会自动降低，并把环境音级数开到最大，松开手之后恢复到自然状态。
△ WF-1000XM3
苹果的 AirPods、AirPods Pro 采用了红外接近传感器 + 语音加速度计组合。通过对用户运动状态（摘戴）的叠加数据，增强检测的准确度。
同时，精度更高、延时更小、功耗更小、体积更小，这些也都是苹果选择光学传感器参考的因素。
△ AirPods Pro
关于 TWS 耳机传感技术的盘点，推荐阅读深圳湾去年的一篇特稿：
真无线耳机发展划重点：传感技术和 AI 算法让 TWS 交互更智能
去年 12 月，外媒 AppleInsider 还曝光了苹果一项音频专利，可以用气压传感器提高入耳检测的准确性。
耳机在被塞进耳道前后，耳道内空气被压缩，与耳道外周围形成明显的气压差，当气压传感器检测到这一气压差信号时即产生脉冲，从而激活耳机。
接下来，耳机将执行与以往一样的操作，通过扬声器播放指示音表示耳机已经进入工作状态。同时，耳机与手机、音乐播放器设备通过蓝牙无线连接，播放音频。
新专利还提到，压力传感器更能够适应环境的变化，即使把耳机放在口袋中也不会误激活，因为口袋中的空气是自由流动的。
头戴式耳机如何实现摘戴感应？
通常，高端头戴式耳机支持摘戴感应，这与真无线耳机的入耳检测类似，摘下耳机，音乐停止，戴上耳机，音乐恢复播放。
去年森海塞尔推出的第三代头戴耳机 Momentum Wireless 3，就支持智能开关和暂停功能。
△ 森海塞尔 Momentum Wireless 3
而网传的头戴式 AirPods Studio 不仅能够检测是否戴在头上，还能检测是否挂在脖子上。更有趣的是，AirPods Studio 还能检测左耳和右耳，并根据佩戴情况自动接通相应的音频通道。
我们目前还不能找到材料来解释左右耳检测是如何实现，但是苹果的最新专利，已经解释了苹果有可能在头戴式耳机上实现的交互创新。
△ AirPods Studio 概念图 | 图源：Curve
据 Patently Apple 的报道，美国专利商标局在今年 2 月发布的一系列专利中，显示了一条关于苹果在未来带有耳罩和触摸屏的头戴式耳机的专利技术。
之后在 5 月公布的延续专利中，显示了其头戴式耳机将添加多个光学传感器，其对应的每一个光学传感器元件可以测量佩戴者身体的一部分与传感器元件之间的距离。
下图的图 6A 展示了示例性传感器阵列的侧视图；图 6B 展示了另一示例性传感器阵列的侧视图；图 7 展示了可用于实现一对耳机的计算设备的系统级框图。由于太过技术解释起来也太复杂，这里就不多陈述。
我们再看一下苹果专利对于摘戴感应的示例。
下图的图 2A 展示了佩戴者将头戴式耳机竖立的戴在头上的侧视图；图 2B 则是这个佩戴姿态下，耳机触控屏的交互演示，佩戴者以竖立方向的滑动手势。
下图的图 3A 展示了佩戴者将头戴式耳机摘下后挂在脖子上的侧视图；图 3B 则是在这个佩戴姿势下，耳机触控屏的交互演示，佩戴者仍然以竖立方向进行滑动操作的手势。
图 8 则展示了用于检测头戴式耳机是否旋转（竖立戴在头上/侧倾挂在脖子上）的流程图。
我们可以发现，无论耳罩是否直立或是侧倾（耳罩的方向完全不同），用户用于控制音频的触摸或手势方向都保持不变。
码完这个专利让我有恍然大悟的感觉，虽然我们还不能确定未来要发布的苹果首款自有品牌的头戴耳机是否会有这些「骚」操作，但，未来可期。
此外，过去报道过的苹果 AR 音频虚拟定位技术和 U1 芯片息息相关的空间感知技术，它们将有哪些延展性应用，以及它们定义下一代音频和可穿戴产品的方式，深圳湾将持续关注。
其他关于这款耳机的信息
名字：AirPods Studio
首先 AirPods 一词代表的是无线耳机，过去苹果的有线耳机叫做 EarPods。
但 Pod 则不仅仅代表的是耳机类产品，iPod 是苹果播放器，HomePod 是音箱。
而 Studio 由苹果收购的耳机品牌 Beats 所使用，代表的是 Beats 最高端的耳机。
价格：399 美元
AirPods Pro 价格为 249 美元，发布时就参考了 Beats 的真无线耳机 Beats Powerbeats Pro 的 249 美元的价格。
Beats 头戴式耳机的旗舰产品 Beats Studio 3 Wireless，价格为 349.95 美元。Beats 产品的价格是苹果自有品牌的有力参考。
发布日期：今年
预计今年晚些时候，这包括但不限于 6 月 22 日的 WWDC。
是否有 ANC 降噪功能：有
AirPods Pro 的 ANC 广受好评，但鉴于 Bose NC700、索尼 WH-1000XM3、森海塞尔 Momentum Wireless 3 在头戴式耳机上的降噪都做的不错，苹果是否能拿出更牛的降噪技术，现在还不得而知。
设计：模块化的磁性耳垫
彭博社的最新报告显示，苹果自有品牌的头戴式耳机将至少提供两种款式——一种使用皮革面料，另一种使用更轻的材料，适用于健身场景。
Patently Apple 的专利报道显示，苹果公司已经为其头戴式耳机准备了一对磁性耳垫，采用新型模块化设计，可以附着在耳机罩杯的框架上，佩戴者可以按需更换。
这种设计类似于 Master＆Dynamic 和 Bowers＆Wilkins 的某些耳机，也具有磁性耳垫。而苹果头戴式耳机的模块化耳垫设计，可以让佩戴者像使用 Apple Watch 随时更换表带一样，自定义耳机的使用场景，比如健身。
湾里小结
今年尽管受疫情影响，很多大厂都没有拿出令人 WOW 的产品，索尼一季度财报令人大跌眼镜，安卓阵营的手机和非手机产品也还没有谁家创造了奇迹。
但苹果挤牙膏式的新品发布，持续吸引着大众的视线，我想这与其产品持续的创新，不无关系。
就让我们拭目以待吧。
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