Appleは、オーバーイヤーヘッドホンでユーザーの耳の形に基づいてオーディオを自動調整したり、ヘッドホンを逆向きに装着した場合に左右のイヤーカップ間でチャンネルを自動的に切り替える機能など、イヤホン使用時のリスニング体験を改善する方法を検討している。
米国特許商標庁が木曜日に公開した「設定可能な静電容量式近接センサーを備えた電子デバイス」と題する特許出願では、静電容量式近接センサーを使用してユーザーの耳の存在を感知する方法が説明されている。
このアプリケーションの核となるのは、音楽やその他のステレオオーディオが特定の左右のチャンネルにどのように準備されるかという点です。ヘッドホンやイヤホンには通常、アクセサリーを正しく装着できるように、ユーザーの左耳用と右耳用を示すラベルが付いています。
前後逆に装着すると、ステレオ効果が通常とは逆になり、ユーザーの聴力に問題が生じる可能性があります。Appleは、最も単純な例として、ヘッドホンを装着しながら映画を視聴する場合を例に挙げています。音声はユーザーの左耳から再生されているように見えますが、画面上では右側から再生されているように表示されます。
解決策の一つとして、オーバーイヤーヘッドホンのスピーカーに重ねて配置するセンサーの使用が挙げられます。これには、リング状に配置された静電容量式近接センサー電極が含まれる可能性があります。内蔵の制御回路は、これらのセンサーを用いてヘッドホン装着時の耳のパターンを測定し、左右の耳が装着されているかどうかを判別することで、左右のチャンネルの音声をスピーカーから再生することができます。
一見すると、このようなシステムは、左右のマーキングを必要としないオーバーイヤーヘッドホンを実現するのに効果的ですが、この特許出願は他の用途にも活用できます。センサーは耳のパターンを認識しているため、そのデータを用いてリスナーの音声品質を向上させ、耳の形や大きさに合わせてサウンドをカスタマイズすることが可能です。
広い感知領域を作り出す電極の動的な組み合わせは、より少ない電極の使用にまで縮小することも可能であり、Apple は、耳の検出の空間解像度を高めることができると示唆している。
このシステムはヘッドフォンに限らず、他の用途にも活用できます。例えば、耳の形から寝ている人の向きを判別する枕などです。また、光学式や誘導式近接センサーなど、他のセンサーでは感度や検出範囲を犠牲にして解像度を優先しなければならないような分野にも応用できます。
これは、Appleが長年にわたり申請してきたヘッドフォンやオーディオ関連の特許のほんの一部に過ぎません。7月には、「空間ヘッドフォン透明性」の特許を取得しました。これは、音源からの音を調整することで、まるでヘッドフォンを装着していないかのように聞こえるようにする技術です。
2017年2月には、ステレオスピーカーとしても機能する「デュアルモード」ヘッドホンに関する特許が新たに取得されました。2016年11月に取得した特許は、ウェアラブルスポーツ・健康モニタリングデバイスに関する10年前の発明を拡張したもので、出願書類には、同社のワイヤレスヘッドホン「AirPods」との併用を示唆する文言が含まれていました。
3月の報道によると、AppleはBeatsブランドではなく、自社ブランドで高級オーバーイヤーヘッドホンを開発中とのことでした。2018年末までに周辺機器を出荷する予定とされていましたが、それ以降、ヘッドホンに関する言及はほとんどありませんでした。
Appleは適応型オーディオ処理にも実績があり、HomePodは周囲の環境を検知し、近くの障害物や家具の有無に関わらず、部屋全体に音を満たすように出力を最適化できます。この検知と適応の仕組みを考えると、同じ原理をウェアラブルオーディオデバイスに適用することは、大きな飛躍ではなく、むしろ小さな一歩と言えるでしょう。
