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耳机化身“变形金刚”,这是怎么做到的?

2021-06-10 08:59
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上周,小黑在《AirPods家族又有新成员,而且他们各有神通?》一文中,提到过下一代AirPods Pro可能会在耳机中加入健康检测功能的消息。这个消息已经让小黑感到震撼了。

就在这几天,一位中国年轻人的发明,又让耳机直接化身成了“变形金刚”。

更令小黑吃惊的是,这个发明不要998,也不要98,只要三块钱。

这个仅需三块钱的发明能让耳机做到什么?又是如何实现的呢?

一副耳机,究竟能做到多少事情?

在我们最大胆的幻想中,一副小小的耳机都能做到些什么?脱离手机打电话、智能语音助手,还是实时翻译、人工导航?

很遗憾,虽然这些功能目前的耳机都做不到,但它们依然属于耳机常用功能中“听”和“说”的范畴。

但现在,来自国内的一位年轻人发明的一个智能外接模块,就可以为耳机增加许多听和说之外的新功能。

这套系统被命名为HeadFi。通过它,普普通通的耳机就可以摇身一变,变成一台智能设备。HeadFi目前拥有的智能功能主要有四个方向。首先,就是之前爆料中下一代AirPods Pro将会加入的运动检测功能。

HeadFi目前的运动检测功能主要是通过耳机来测量心率。其原理与小黑之前在下一代AirPods爆料中推测的相似,都是通过感应耳道血管的跳动产生的空气压,来测量心率。

▲ 第二项功能是手势控制

在小黑使用的耳机当中,只有一些头戴式耳机才支持手势控制功能,而且在很多耳机上,这一功能是只有一侧的耳机才可以支持的。

而HeadFi则直接将耳机本身作为传感器,这时,普通耳机的外壳就变成了一个触控板,我们只需要按压外壳,或在外壳上划动手指,这些压力就会转换为电信号传到HeadFi模组中。

第三项功能则是身份识别。众所周知,每个人的耳道结构都是不同的,而HeadFi正是利用了这一点,通过扫描耳道内的生理结构,来实现“Ear ID”的。相比人脸识别,这一识别方式对个人的隐私更友好,不过使用也略嫌麻烦——毕竟还得戴上耳机才能识别,那小黑还是宁可用密码。

▲ “Ear ID”原理示意

第四项功能,就是语音通话。令小黑感到惊奇的是,这项功能甚至可以让没有麦克风功能的耳机(当然是有线耳机)实现语音通话功能,并且通话质量与直接使用手机麦克风通话非常接近。至于原理么,由于小黑找到的论文原文英语略显艰涩,因此看来看去都看不懂,只觉得很厉害的样子。有兴趣的同学也可以搜索一下这篇论文,论文标题就在最下方的参考资料中。

其实,这些功能的实现还不是HeadFi最令人惊讶的部分,它的真正实力展现在对上述这些功能识别的准确度上。

根据论文中提供的数据,研究人员使用价格从2.99美元到一万五千美元之间的54副耳机,对53名志愿者进行了测试,其中身份识别的准确率可以达到97.2%至99.5%,心率监测的准确率可以达到96.8%至99.2%,而手势识别的准确率则为97.7%至99.3%。

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