Как сенсорная технология обеспечивает понимание контекста в наушниках

Одна из самых быстрорастущих вертикалей потребительской электроники - рынок наушников. Эти накладные устройства, от беспроводных наушников до слуховых аппаратов, - больше, чем просто инструмент для прослушивания - они предлагают нам совершенно новый способ взаимодействия с нашими технологиями и миром вокруг нас в целом.

Ожидается, что к 2026 году рынок наушников достигнет 93,9 миллиарда долларов, а в период с 2019 по 2026 год он будет расти со среднегодовым темпом роста 17,2%. Другие данные показывают, что потребители заинтересованы в определенных функциях этих устройств. Согласно опросу Qualcomm 2019 года, 55% респондентов оценили себя как заинтересованные в контекстно-зависимых наушниках. Наиболее полезными функциями они назвали снижение фонового шума и динамическую регулировку громкости.

Наушники продолжают вызывать интерес у пользователей, ожидающих функций следующего поколения. (Источник:CEVA)

Понятно, что конечные пользователи заинтересованы в этих функциях наушников следующего поколения для лучшего и более захватывающего прослушивания, но какие компоненты вам нужны, чтобы на самом деле настроить эти возможности?

Для действительно иммерсивного прослушивания вам нужны наушники для решения типичных проблем UX и ошибок, характерных для этой технологии. Вот 4 наиболее распространенных проблемы, с которыми мы сталкиваемся:

1. Традиционный пользовательский интерфейс неудобен для наушников.

Если вы используете беспроводные наушники, когда собираетесь на пробежку или тренируетесь в тренажерном зале, шансы, что вы будете все время смотреть в свой телефон, невелики. Из-за этого пользователям неудобно полагаться на свои телефоны для управления своими наушниками. Кнопки, расположенные непосредственно на самом наушнике, обычно маленькие и не видны, когда они находятся в ухе пользователя, что затрудняет их поиск и нажатие.

Более удобный интерфейс - управление жестами. При отслеживании движения простые жесты могут давать инструкции по определенным элементам управления и действиям. Например, ваше устройство может почувствовать простое нажатие на наушник, чтобы увеличить громкость. Найти и нажать на все слышимое намного проще, чем нажимать на нем определенную кнопку.

Обнаружение в ухе - это жест, который можно использовать для автоматической приостановки звука, когда пользователь вынимает наушник. Подумайте, насколько легче будет, если вы встретите друга между подходами в тренажерном зале; звук просто автоматически прекращается, когда вы вежливо вынимаете наушник, и возобновляется, когда вы кладете его обратно в ухо.

2. Чтобы оправдать ожидания в отношении фитнеса и активности, необходимо простое и точное отслеживание.

Наушники идеально подходят для приложений для отслеживания фитнеса. Отслеживание фитнеса через голову имеет встроенную надежность, поскольку диапазон движений головы (и ушей) относительно постоянен по сравнению с вашим запястьем или карманом.

Тем не менее, можно обмануть фитнес-алгоритмы со множеством ложных срабатываний и отрицательных результатов, влияющих на выходные данные, если отслеживание движения не является точным. Если ваш слуховой аппарат может обнаруживать и классифицировать действия автоматически, он может отслеживать движения всего тела и получать контекст - вы бежите? Езда на велосипеде? Стоять в очереди в кафе? Точная классификация может быть интегрирована с программной библиотекой для преобразования количества шагов в количество калорий, что дает более полную картину вашего дня.

3. Обычно в наушниках звук не полностью захватывающий.

Обычные наушники не обеспечивают полного погружения; вы слушаете звук, но не воспринимаете его значимым образом.

Но когда вы соединяете точное отслеживание головы с технологиями слуха, прослушивание становится захватывающим. Наушники с функцией пространственного звука меняются при повороте головы, помещая вас прямо в середину музыки, как если бы вы были там.

Этот реалистичный опыт требует высокоточного отслеживания головы с малой задержкой, чтобы он двигался вместе с вами и без задержек. Пространственный звук также повышает удобство работы пользователей с играми или XR-приложениями.

4. Сами по себе слуховые аппараты не реагируют на изменение окружающей среды.

Обеспечение контекстной информации для наушников - одна из самых сложных задач, которые необходимо преодолеть при их разработке.

Сегодняшним пользователям часто приходится вручную изменять настройки, например громкость, или снимать наушники, когда они хотят слушать окружающий мир. По самой своей конструкции наушники блокируют внешние звуки, так что слушатели могут просто сосредоточиться на том, что они слышат через наушник; однако в некоторых случаях они могут непреднамеренно блокировать важную информацию. В худшем случае отсутствие звукового сигнала, например автомобильного гудка, когда вы собираетесь перейти оживленную улицу, может привести к серьезной травме.

Тем не менее, с помощью понимания контекста, наушники могут анализировать информацию со своих датчиков, чтобы определять действия пользователя, такие как ходьба, бег трусцой, езда на велосипеде и многое другое. Объединение этой информации с другой известной информацией, такой как GPS с телефона или алгоритм AI для обнаружения важных сигналов, позволяет слышимому определять, следует ли блокировать внешний звук или пропускать его. Правильные датчики и программное обеспечение для объединения датчиков также могут отделить голос пользователя от фонового голоса, чтобы улучшить качество связи и точность голосовых команд для виртуальных помощников.

Как используются датчики в наушниках?

Рынок наушников включает в себя широкий спектр устройств, включая настоящие беспроводные стереонаушники, аудиогарнитуры, слуховые аппараты и очки AR. Чтобы максимально повысить их функциональность и эффективность, вам понадобится правильное сочетание датчиков.

На самом базовом уровне акселерометр необходим для отслеживания активности. Информация от этого датчика может определять базовое количество шагов, но при правильном понимании может также использоваться для более сложной классификации активности, такой как ходьба или бег.

Более продвинутое устройство также может использовать 6-осевой IMU, состоящий из акселерометра и гироскопа, для отслеживания ориентации. С дополнительными данными от гироскопа, слуховое устройство может определить относительную ориентацию головы пользователя. После обеспечения надлежащей скорости сенсора и задержки это обеспечивает точное отслеживание головы, необходимое для иммерсивного 3D-звука и приложений XR.

Сопряжение акселерометра или 6-осевого IMU с датчиком приближения повышает надежность таких функций, как обнаружение в ухе. Чем больше информации, тем лучше алгоритм, и слуховые аппараты не исключение. Передовые технологии, такие как CEVA's Hillcrest Labs MotionEngine ™ Hear, позволяют дизайнерам включать контекстную информацию и удобный интерфейс в слышимые устройства, от настоящих беспроводных стереонаушников до слуховых аппаратов и беспроводных наушников.