在蘋果發(fā)布其最新旗艦TWS耳機(jī)產(chǎn)品AirPods Pro 2后，業(yè)界的目光再次集中于這款“明星產(chǎn)品”。其搭載全新H2芯片，帶來較上一代更強(qiáng)的降噪能力；聲學(xué)方面，支持個(gè)性化空間音頻，帶來更具沉浸感的聆聽體驗(yàn)。此外，蘋果還在原有的壓感及佩戴檢測(cè)的基礎(chǔ)上，為AirPods Pro 2新增了滑動(dòng)式交互體驗(yàn)，使用戶可以不借助手機(jī)等設(shè)備，即可以滑動(dòng)觸控的形式直接用耳機(jī)進(jìn)行音量調(diào)節(jié)。

蘋果這次為AirPods Pro 2賦予的滑動(dòng)式觸控操作，也成為了眾多音頻廠商競(jìng)相跟進(jìn)的全新操控模式，我們也在vivo、OPPO等品牌后續(xù)推出的TWS產(chǎn)品中看到了“壓感+滑動(dòng)”觸控的實(shí)際應(yīng)用，為廣大用戶提供了極大的操控便利性。帶著對(duì)這項(xiàng)操控技術(shù)的興趣，本次我愛音頻網(wǎng)聯(lián)合領(lǐng)先的智能人機(jī)界面處理器企業(yè)銳盟半導(dǎo)體對(duì)AirPods Pro 2滑動(dòng)觸控的特點(diǎn)、原理進(jìn)行了深度分析，以期為大家?guī)硗瑯訕O致體驗(yàn)的方案。

一、AirPods Pro 2滑動(dòng)觸控操作介紹

在初代AirPods Pro發(fā)布時(shí)，其配備了全新的壓感觸控操作以替代早期的敲擊觸控模式：輕捏耳機(jī)柄，即可完成播放、暫停、上一曲、下一曲等操作。上述觸控方式極大改善了傳統(tǒng)觸控操作所帶來的誤觸、識(shí)別率等缺陷，使操控更加精準(zhǔn)。

第二代AirPods Pro則在延續(xù)按壓觸控的基礎(chǔ)上，新增滑動(dòng)式操作：上下輕掃指定滑動(dòng)區(qū)域即可調(diào)節(jié)音量。

“壓感+觸控”的全新觸控模式，為這一代AirPods Pro新品帶來了里程碑式的影響力，啟發(fā)了TWS耳機(jī)廠商對(duì)于觸控邏輯的思考，促成了其他品牌在其TWS耳機(jī)產(chǎn)品中加入了這一操控模塊。

透過現(xiàn)象看本質(zhì)，接下來筆者將通過對(duì)AirPods Pro 2內(nèi)部元件及方案的推測(cè)，剖析其全新觸控操作模式的原理。

上圖為蘋果AirPods Pro 2真無線降噪耳機(jī)元器件結(jié)構(gòu)全家福，我愛音頻網(wǎng)拆解得到。

我愛音頻網(wǎng)曾對(duì)AirPods Pro、AirPods 3、AirPods Pro 2三款產(chǎn)品做了拆解，并撰寫發(fā)布了相應(yīng)的拆解報(bào)告。

二、AirPods Pro 2觸控原理分析

AirPods Pro 2壓感+滑動(dòng)式交互引爆業(yè)界 深度解析原理與替代方案-我愛音頻網(wǎng)在對(duì)初代AirPods Pro的拆解中，我們發(fā)現(xiàn)其首次采用蘋果H1 SiP封裝系統(tǒng)，同時(shí)引入壓感操作，可通過雙指捏合耳機(jī)柄端區(qū)域完成交互操作，避免誤觸及敲擊時(shí)聽診器效應(yīng)帶來的不適感。

在對(duì)2021年秋季發(fā)布的AirPods 3的拆解中，發(fā)現(xiàn)其采用柔性力度傳感器方案，能夠更好地利用耳機(jī)柄內(nèi)部空間，也為AirPods Pro 2在狹小的空間內(nèi)置入更多的元件做了鋪墊。

讓我們?cè)侔岩暰€轉(zhuǎn)回AirPods Pro 2，上圖為對(duì)應(yīng)耳機(jī)凹槽位置的排線與下方藍(lán)牙天線形成的壓力及結(jié)構(gòu)感應(yīng)展示，體現(xiàn)出耳機(jī)仍然通過雙指捏合耳機(jī)柄端區(qū)域完成交互操作。

通過上圖，我們可以清晰地看到，AirPods Pro 2裝配了壓感+滑動(dòng)二合一傳感器及了壓感+滑動(dòng)二合一處理器芯片，這也是本次AirPods Pro 2新增滑動(dòng)手勢(shì)完成音量調(diào)節(jié)的關(guān)鍵部件所在。

上圖為AirPods Pro 2內(nèi)置的3鍵滑動(dòng)FPC。

上圖為AirPods Pro 2內(nèi)置的力敏傳感器，上方為按壓有效區(qū)域。

上圖為AirPods Pro 2壓感+滑動(dòng)部分結(jié)構(gòu)組裝3D圖。

通過對(duì)AirPods Pro 2內(nèi)部元件的拆解分析，我們發(fā)現(xiàn)了“壓感+滑動(dòng)”二合一觸控操作正是借助這些精密的部件以及考究的封裝得以實(shí)現(xiàn)。蘋果產(chǎn)品中的多項(xiàng)技術(shù)為其獨(dú)家持有，國(guó)產(chǎn)能有與之功能相近的替代方案嗎？

三、AirPods Pro 2壓感方案有無平替之選？

上文我們介紹了AirPods Pro 2的“壓感+滑動(dòng)”二合一觸控交互方案的原理解析，但由于其專利技術(shù)為蘋果獨(dú)家持有，相關(guān)元件及配置方案也僅僅掌握在其合作的供應(yīng)鏈企業(yè)手中，非普通廠商能夠觸及，實(shí)現(xiàn)起來存在相當(dāng)大的難度。此外，普通音頻廠商需要實(shí)現(xiàn)此類難度的滑動(dòng)觸控功能，若自行研究開發(fā)，需要投入大量的時(shí)間與資金成本進(jìn)行攻堅(jiān)，方可見效，且成品的一致性測(cè)試通過率恐無法達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)給產(chǎn)品帶來負(fù)面影響。

那么，“壓感+滑動(dòng)”二合一觸控交互，是否存在可行性高且成本更低的平替之選？答案是肯定的。目前，已有國(guó)內(nèi)企業(yè)完成了這類觸控交互方案的研發(fā)與成品，可提供接近于AirPods Pro 2般的操控體驗(yàn)，且運(yùn)用成本更低，更具性價(jià)比。例如銳盟半導(dǎo)體，就做出了這樣的方案供各大音頻廠商選用。

為了能夠讓TWS耳機(jī)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)與蘋果AirPods系列相近的壓感+滑動(dòng)功能，銳盟半導(dǎo)體與多家廠商共同探討研究后，推出了觸摸+滑動(dòng)二合一SoC芯片銳盟RM1105A集成解決方案，具有極致體驗(yàn)和更高性價(jià)比。

上圖為銳盟半導(dǎo)體RM1105A 滑動(dòng)+壓感二合一方案一建議結(jié)構(gòu)圖：FPC，其壓感+滑動(dòng)部分結(jié)構(gòu)組裝部分內(nèi)含塑膠補(bǔ)強(qiáng)板、硅膠、壓電陶瓷傳感器、FPC等部件。

利用該方案，可實(shí)現(xiàn)三鍵滑動(dòng)，同時(shí)，在下方設(shè)置了壓電陶瓷傳感器，通過硅膠作為支撐，當(dāng)用戶進(jìn)行按壓操作時(shí)，通過塑膠補(bǔ)強(qiáng)板將壓力與形變傳導(dǎo)至壓電陶瓷傳感器，從而完成相關(guān)識(shí)別。

上圖為銳盟半導(dǎo)體RM1105A 滑動(dòng)+壓感二合一方案二：蘑菇頭，其壓感+滑動(dòng)部分結(jié)構(gòu)組裝部分內(nèi)含蘑菇頭、PCB主板、壓電陶瓷傳感器、硅膠等部件。

該方案成本更低，其利用兩枚蘑菇頭作為滑動(dòng)，同時(shí)蘑菇頭中間的硅膠將相關(guān)壓力和形變的傳導(dǎo)至PCB主板與傳感器，該方案優(yōu)勢(shì)在于，避免了人工組裝PCB連接器所造成的高成本。

銳盟半導(dǎo)體的壓電感知方案集合了對(duì)于壓電微弱信號(hào)的采集，包括對(duì)相關(guān)參數(shù)的自動(dòng)學(xué)習(xí)和補(bǔ)償、溫濕度環(huán)境自適應(yīng)、自適應(yīng)濾波和智能處理算法等核心技術(shù)，在電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面做了一定的專利保護(hù)。

上圖為銳盟半導(dǎo)體RM1105A 滑動(dòng)+壓感二合一應(yīng)用電路示意圖。

由于傳感器、外殼、硅膠與組裝皆存在一定的不一致性，疊加之后會(huì)使耳機(jī)在量產(chǎn)后令用戶產(chǎn)生不適體驗(yàn)，為此，銳盟半導(dǎo)體搭建了壓感自動(dòng)化校準(zhǔn)與測(cè)試平臺(tái)，可設(shè)置不同的壓力值、按壓時(shí)長(zhǎng)、按壓次數(shù)，提供高效的量產(chǎn)自動(dòng)化測(cè)試與量產(chǎn)補(bǔ)償。

在人機(jī)交互產(chǎn)品方面，最重要的技術(shù)難點(diǎn)是如何使得傳感器與調(diào)理芯片提供較高的信噪比，在銳盟半導(dǎo)體提供的方案中，可實(shí)現(xiàn)輕按、重按、輕長(zhǎng)按、重長(zhǎng)按等場(chǎng)景下50倍以上的平均信噪比。

四、銳盟半導(dǎo)體滑動(dòng)式觸控芯片產(chǎn)品介紹

隨著全新AirPods Pro2的發(fā)布，滑動(dòng)已經(jīng)成為智能觸控交互的熱點(diǎn)。銳盟半導(dǎo)體致力于提高人機(jī)交互體驗(yàn)，基于多年的技術(shù)積累，針對(duì)滑動(dòng)應(yīng)用正式發(fā)布RM1009A及RM1105A系列完整解決方案。

RM1105A封裝圖（DFN10L）

RM1105A參考原理圖

RM1009A封裝圖（DFN8L）

RM1009A應(yīng)用原理圖

五、銳盟壓感方案產(chǎn)品應(yīng)用

銳盟壓感交互觸控方案已獲得多家廠商的青睞，據(jù)我愛音頻網(wǎng)拆解看到骨聆SS900真無線骨傳導(dǎo)耳機(jī)，該產(chǎn)品采用夾耳式的開放式耳機(jī)形態(tài)，相較于常見的桿狀入耳式耳機(jī)，很難實(shí)現(xiàn)類似的壓感操作。這款產(chǎn)品采用特殊定制壓感觸摸方案，對(duì)信噪比、結(jié)構(gòu)靈活性有超高的要求，夾耳式耳機(jī)的壓感體驗(yàn)困難度要遠(yuǎn)高于普通TWS耳機(jī)產(chǎn)品。

骨聆SS900真無線骨傳導(dǎo)耳機(jī)所搭載的銳盟半導(dǎo)體 RM1101A 高性能佩戴檢測(cè)和壓感二合一芯片特寫。

銳盟半導(dǎo)體 RM1101A 詳細(xì)資料圖如上，其內(nèi)部的自校準(zhǔn)電路可以消除 Sensor 端的固定距離誤差。芯片擁有豐富的可配置寄存器，可以針對(duì)不同結(jié)構(gòu)傳感器和工作環(huán)境進(jìn)行調(diào)整和校準(zhǔn)，并根據(jù)用戶需求實(shí)現(xiàn)高性能、低功耗的調(diào)節(jié)。

我愛音頻網(wǎng)總結(jié)

在AirPods Pro 2再次引領(lǐng)TWS耳機(jī)觸控新體驗(yàn)、新思路后，預(yù)計(jì)全球各大音頻廠商將隨時(shí)緊跟這一風(fēng)潮，在推出支持“壓感+滑動(dòng)”觸控功能的產(chǎn)品同時(shí)，更進(jìn)一步優(yōu)化觸控體驗(yàn)，或是繼續(xù)向前探索，取得更進(jìn)一步的突破。這一系列的創(chuàng)新技術(shù)，離不開上游供應(yīng)鏈企業(yè)對(duì)于相關(guān)結(jié)構(gòu)模塊及方案的研發(fā)摸索及改進(jìn)，惠及更多品牌產(chǎn)品。

隨著TWS耳機(jī)智能化需求的逐步提高，壓感觸控、佩戴檢測(cè)、滑動(dòng)觸控、溫度傳感等技術(shù)已成為技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，期待更多的廠商推出優(yōu)質(zhì)的解決方案，給TWS耳機(jī)產(chǎn)品帶來更好的使用感受。