アップルが最近、アフターマーケット向けヘッドフォンハードウェアで知られるビーツ・エレクトロニクスを買収したことを受けて、木曜に公開されたアップルの2件の特許出願には、内蔵センサーからのデータに基づいてユーザーの存在を検知できるイヤホンの設計が示されている。
スマートフォンメーカーはバッテリー駆動時間を延ばしつつ新機能を追加するというプレッシャーにさらされており、エンジニアたちはハードウェア制御システムを最適化することで電力効率を最大限に高める方法を常に模索しています。Appleの最新の特許出願は、ユーザーがイヤホンを取り外すと電力を大量に消費する機能を自動的に無効にするイヤホンを開発することで、まさにその実現を目指しています。
米国特許商標庁が公開したとおり、Apple の特許出願「ノイズキャンセリングイヤホンにおける耳の存在検出」および「メディアストリーミング制御機能を備えた電子機器およびアクセサリ」には、センサーを使用してユーザーの存在を検出し、その結果特定の機能をオンまたはオフにする 2 つのシステムが記載されています。
出典: USPTO
両特許出願は、類似または同一の技術を扱っており、特許図面と用語は同じですが、用途が異なります。しかし、以下に示すように、主な目的は自動省電力機能です。
ノイズキャンセリング技術に特化した最初の発明において、Appleはスピーカーとノイズキャンセリングマイクの両方を内蔵できる基本的なイヤホン構造を説明しています。ある実施形態では、信号処理の大部分をスマートフォンが担い、別の実施形態では、イヤホン、あるいは場合によってはヘッドホンに搭載された回路に処理を委譲します。
資料に記載されているように、ノイズキャンセリングシステムは現在のiPhoneの実装とほぼ同じ仕組みで、1つまたは複数のマイクが音声信号を拾い、処理コンポーネントにルーティングして、等しく反転した信号をスピーカーに送ります。このプロセスは、デバイス上で実行することも、オーディオアクセサリを介して完全に実行することもできます。
しかし、現在のAppleデバイスとは異なり、両特許のスマートイヤホンは、加速度計、静電容量式タッチセンサー、力覚センサー、音響センサー、超音波センサーなど、いわゆる「耳の存在」センサーを使用しています。例えば、スピーカーの繊細な内部部品を保護するために通常使用される金属メッシュスクリーンは、導電性材料で作られ、電気抵抗ベースのセンサーを構成することができます。
これらの埋め込みセンサーを使用することで、イヤホンと対応する回路は、ユニットがユーザーの耳の中にあるかどうかを判断し、制御コンポーネントに通知して、電力を大量に消費するノイズキャンセリング操作のオン/オフを切り替えることができます。
2つ目の特許出願では、Appleは同様の耳の存在センサーの仕組みを詳細に説明していますが、これは音楽ストリーミングなどのメディア再生サービスに適用されています。例えば、ユーザーがイヤホンを装着したり外したりすると、ストリーミング音楽サービスの再生が開始または停止されます。ワイヤレスやWi-Fi経由のメディアストリーミングは電力を大量に消費するため、このソリューションは大幅な電力節約につながる可能性があります。
2 番目のアプリケーションでは、温度センサーなど、Apple のノイズキャンセリングの申請ではカバーされていない他のいくつかのセンサー タイプについても言及されていますが、最終目的はシステム自動化による電力節約です。
Appleは最近発表した30億ドルのBeats買収に伴い、Beats MusicとBeats Electronicsをそれぞれ独立したブランドとして維持すると発表しました。つまり、現行のEarPodsのようなバンドル型イヤホンは、今後Appleブランド製品として改良され、木曜日の特許出願に記載されているように、将来的には耳の存在を感知するセンサーが搭載される可能性が高くなります。
あるいは、Apple 社は、この発明を Beats ヘッドフォンに適用し、オーディオ会社のノイズキャンセリング技術と自動電源オン/オフ機能を融合するという選択肢も持つことになった。
Appleのスマートイヤホンの特許申請は、いずれも2012年11月29日に提出された。ノイズキャンセリング機能はニコラス・A・ランドル氏が発明し、音楽ストリーミングアプリケーションはアレッサンドロ・ペロシ氏が担当した。
