Hoe sensortechnologie contextbewustzijn in hearables mogelijk maakt

Een van de snelst groeiende branches in consumentenelektronica is de markt voor hearables. Deze on-ear apparaten, variërend van draadloze oordopjes tot hoortoestellen, zijn meer dan alleen een hulpmiddel om te luisteren - ze bieden ons een geheel nieuwe manier om in contact te komen met onze technologie en de wijdere wereld om ons heen.

De markt voor hearables zal naar verwachting in 2026 $ 93,9 miljard bereiken, met een CAGR van 17,2% van 2019 tot 2026. Andere gegevens tonen aan dat consumenten geïnteresseerd zijn in een specifieke functionaliteit binnen deze apparaten. Volgens een Qualcomm-enquête uit 2019 beoordeelde 55% van de respondenten zichzelf als geïnteresseerd in contextbewuste hearables. Ze noemden vermindering van achtergrondruis en dynamische volumeaanpassing als de meest bruikbare mogelijkheden.

Hearables blijft interesse wekken bij gebruikers die nieuwe generatie functies verwachten. (Bron:CEVA)

Het is duidelijk dat eindgebruikers geïnteresseerd zijn in deze functies voor next-gen hearables voor een betere, meer meeslepende luisterervaring - maar welke componenten heb je nodig om deze mogelijkheden daadwerkelijk te configureren?

Voor een echt meeslepende luisterervaring heb je je hearables nodig om veelvoorkomende UX-uitdagingen en valkuilen op te lossen die veel voorkomen in deze technologie. Hier zijn 4 van de meest voorkomende uitdagingen die we zien:

1. De traditionele gebruikersinterface is niet handig voor hearables.

Als je een draadloze koptelefoon gebruikt wanneer je gaat hardlopen of aan het sporten bent in de sportschool, is de kans klein dat je de hele tijd naar je telefoon zit te staren. Dit maakt het lastig voor gebruikers om op hun telefoons te vertrouwen om hun hearables te bedienen. Knoppen die rechtstreeks op het hoorbare apparaat zelf worden geplaatst, zijn meestal klein en zijn niet zichtbaar wanneer ze in het oor van de gebruiker zitten, waardoor het moeilijk is om ze te vinden en in te drukken.

Een handiger gebruikersinterface is gebarenbediening. Met bewegingsregistratie kunnen eenvoudige gebaren instructies geven voor specifieke bedieningselementen en acties. Uw apparaat kan bijvoorbeeld een simpele "tik" op de oordop voelen om het volume te verhogen. Het is veel gemakkelijker om het hele hoorbare te vinden en erop te tikken dan op een specifieke knop erop te drukken.

In-ear-detectie is een gebaar dat kan worden gebruikt om de audio automatisch te pauzeren wanneer de gebruiker zijn oordopjes uittrekt. Bedenk eens hoeveel gemakkelijker dat zou zijn als je een vriend tegenkomt tussen de sets door in de sportschool; de audio stopt gewoon automatisch als je beleefd een oordopje uithaalt en hervat zodra je het weer in je oor stopt.

2. Eenvoudige, nauwkeurige tracking is nodig om te voldoen aan de verwachtingen voor het volgen van fitness en activiteiten.

Hearables zijn redelijk ideaal voor toepassingen voor het volgen van fitness. Fitnesstracking door het hoofd is robuust ingebouwd, aangezien het bewegingsbereik voor een hoofd (en oren) relatief consistent is in vergelijking met uw pols of zak.

Toch is het mogelijk om fitnessalgoritmen voor de gek te houden, met veel valse positieven en negatieven die de uitvoergegevens beïnvloeden als de bewegingsregistratie niet nauwkeurig is. Als uw hoortoestel activiteiten automatisch kan detecteren en classificeren, kan het de volledige lichaamsbeweging volgen en context krijgen - bent u aan het hardlopen? fietsen? In de rij staan ​​in een café? Nauwkeurige classificatie kan worden geïntegreerd met een softwarebibliotheek om het aantal stappen om te zetten in het aantal calorieën, zodat u een completer beeld van uw dag krijgt.

3. Typisch in hearables is het geluid niet echt meeslepend.

Conventionele hearables bieden geen echt meeslepende ervaring; je luistert naar het geluid, maar bent er niet op een zinvolle manier mee bezig.

Maar wanneer u nauwkeurige head-tracking combineert met hoorbare technologie, wordt de luisterervaring een meeslepende ervaring. Hearables uitgerust met ruimtelijke audioveranderingen als je je hoofd draait, waardoor je midden in de muziek zit, alsof je erbij bent.

Deze levensechte ervaring vereist een zeer nauwkeurige head-tracking met lage latentie, om ervoor te zorgen dat het met u meebeweegt, en zonder vertraging. Ruimtelijke audio verbetert ook de gebruikerservaring voor gaming of XR-toepassingen.

4. Hearables reageren op zichzelf niet op veranderende omgevingen.

Het contextbewust maken van hearables is een van de moeilijkste uitdagingen om te overwinnen in hun ontwerp.

De gebruikers van vandaag moeten vaak handmatig instellingen wijzigen, zoals het volume, of hun oordopjes verwijderen als ze naar de buitenwereld willen luisteren. Door hun ontwerp blokkeren hoorbare apparaten externe geluiden, zodat luisteraars zich kunnen concentreren op wat ze via het oorstukje horen; in sommige contexten kunnen ze echter onbedoeld kritieke informatie blokkeren. In het ergste geval kan het missen van een geluidssignaal zoals een claxon wanneer u op het punt staat een drukke straat over te steken, leiden tot ernstig letsel.

Met behulp van contextbewustzijn kunnen hoortoestellen echter informatie van hun sensoren analyseren om gebruikersactiviteit te bepalen, zoals wandelen, joggen, fietsen en meer. Door die informatie te combineren met andere bekende informatie, zoals GPS van een telefoon of een AI-algoritme om belangrijke signalen te detecteren, kan het hoorbare apparaat bepalen of externe audio moet worden geblokkeerd of doorgelaten. De juiste sensoren en sensorfusiesoftware kunnen ook de stem van de gebruiker scheiden van achtergrondstemmen om de gesprekskwaliteit en de nauwkeurigheid van spraakopdrachten voor virtuele assistenten te verbeteren.

Hoe worden sensoren gebruikt in hoortoestellen?

De markt voor hearables omvat een breed scala aan apparaten, waaronder echte draadloze stereo-oordopjes, audioheadsets, hoortoestellen en AR-brillen. Om hun functionaliteit en effectiviteit te maximaliseren, heb je de juiste mix van sensoren nodig.

Op het meest basale niveau is een versnellingsmeter nodig voor het volgen van activiteiten. Informatie van deze sensor kan een basisstappentelling definiëren, maar kan met het juiste begrip ook worden gebruikt voor complexere activiteitsclassificatie, zoals lopen versus hardlopen.

Een meer geavanceerd apparaat kan ook een 6-assige IMU gebruiken, bestaande uit een versnellingsmeter en een gyroscoop, om de oriëntatie te volgen. Met de aanvullende gegevens van de gyroscoop kan het hoorbare apparaat de relatieve hoofdoriëntatie van de gebruiker vinden. Nadat de juiste sensorsnelheden en latentie zijn gegarandeerd, wordt de nauwkeurige head-tracking mogelijk die nodig is voor immersieve 3D-audio en XR-toepassingen.

Het koppelen van de accelerometer of de 6-assige IMU met een naderingssensor verhoogt de robuustheid van functies zoals in-ear-detectie. Hoe meer informatie, hoe beter het algoritmische resultaat, en hearables zijn geen uitzondering. Met geavanceerde technologieën zoals CEVA's Hillcrest Labs MotionEngine™ Hear kunnen ontwerpers contextbewustzijn en wrijvingsloze gebruikersinterface integreren in hoorbare apparaten, variërend van echte draadloze stereo-oordopjes tot hoortoestellen tot draadloze hoofdtelefoons.