致敬華為，NDT電容壓感觸控方案助燃FreeBuds Pro一往無前

9月10日，華為在全場景新品發(fā)布會(huì)上正式推出了新一代FreeBuds Pro真無線降噪耳機(jī)，這是一款搭載了動(dòng)態(tài)降噪新技術(shù)的TWS產(chǎn)品，會(huì)隨著環(huán)境變化進(jìn)行持續(xù)性的調(diào)整，而無需用戶手動(dòng)調(diào)節(jié)。彼時(shí)，當(dāng)所有人都以為“動(dòng)態(tài)降噪”是FreeBuds Pro的唯一殺手锏，余承東又放出了一記大招：“在交互方式上，F(xiàn)reeBuds Pro采用了全新的壓感觸控技術(shù)，通過壓力傳感器為用戶提供智慧交互的能力?！崩?，使用者可以按壓耳柄調(diào)節(jié)ANC模式、接聽電話或者滑動(dòng)調(diào)節(jié)音量等。在筆者看來，這實(shí)現(xiàn)了足以媲美AirPods Pro的交互體驗(yàn)。

圖1：采用壓感觸控技術(shù)的華為FreeBuds Pro真無線耳機(jī)

一直以來，電容觸摸以及加速度傳感器方案在TWS耳機(jī)上帶來的“容易誤觸、操作動(dòng)作單一、影響體驗(yàn)”等缺點(diǎn)被消費(fèi)者吐槽不已。終于，2019年10月蘋果率先在AirPods Pro上搭載了壓力傳感器觸控方案，“定義”了更為流暢、多維度、自然的交互體驗(yàn)，再加上主動(dòng)降噪技術(shù)，使得AirPods Pro成為了TWS行業(yè)的年度“標(biāo)桿”產(chǎn)品，盡管非蘋果系廠商推出了眾多TWS耳機(jī)，然而均無出其右者。調(diào)研機(jī)構(gòu)Counterpoint Research預(yù)測，2020年蘋果AirPods系列的銷量將從2019年的6200萬增長至8200萬，繼續(xù)領(lǐng)跑TWS行業(yè)。

不難發(fā)現(xiàn)，壓感觸控技術(shù)可以大幅提升TWS耳機(jī)的交互體驗(yàn)，為OEM廠商帶來創(chuàng)新的產(chǎn)品競爭力，華為FreeBuds Pro更是國內(nèi)市場的第一個(gè)吃螃蟹者。從供應(yīng)鏈渠道得知，為FreeBuds Pro提供壓感觸控方案的廠商，正是總部位于深圳的紐迪瑞科技開發(fā)有限公司(簡稱“紐迪瑞科技”或“NDT”)。為什么TWS耳機(jī)需要壓感交互?壓感交互能否成為TWS耳機(jī)的標(biāo)配?筆者有幸第一時(shí)間采訪到了NDT公司的創(chuàng)始人李灝博士及其華為TWS項(xiàng)目負(fù)責(zé)人馮鈞，一同探討壓感技術(shù)如何掀起TWS行業(yè)的交互變革浪潮。

NDT賦能國內(nèi)第一款電容壓感TWS耳機(jī)

從筆者的親身經(jīng)歷出發(fā)，電容觸摸在TWS耳機(jī)上的實(shí)際體驗(yàn)確實(shí)不佳?！斑@是因?yàn)門WS耳機(jī)的交互存在一個(gè)天然的缺陷，那就是接觸面非常小?！瘪T鈞指出，“不同于智能手機(jī)、智能手表，這些產(chǎn)品有獨(dú)立的觸摸屏，可以形成X軸與Y軸的交互界面，而且這個(gè)交互界面和使用者握持、或是佩戴的接觸面是不沖突的，OEM客戶可以隨意發(fā)揮。TWS耳機(jī)本身的接觸面就小，而且操作區(qū)域經(jīng)常和用戶拿取耳機(jī)、佩戴耳機(jī)的接觸位置是重疊的，電容觸摸的方式不適用?？梢哉f，針對TWS應(yīng)用，從產(chǎn)品角度討論基于X、Y軸的交互界面并不具備優(yōu)勢。因此，結(jié)合終端用戶的痛點(diǎn)以及OEM客戶最直接的需求，NDT壓感觸控方案順勢而生。”

NDT選擇從Z軸的交互入手，因?yàn)閴焊械腪軸分辨率可以不受操作面的影響，能夠充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，甚至可以通過定義多級的壓力值、對應(yīng)不同的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)更加便捷的人機(jī)交互方式。

圖2：FreeBuds Pro壓感交互功能

不僅如此，TWS耳機(jī)的操作還有一個(gè)特征，那就是——盲操。使用者在操作時(shí)經(jīng)?？床坏蕉鷻C(jī)，而是大致地感知耳機(jī)上的操作位置;本來聽歌或者通話中只是想取下一只耳機(jī)，電容觸摸或加速度傳感器方案容易判斷為“切歌或切斷通話”，導(dǎo)致誤操作，體驗(yàn)糟糕。通過加入壓力傳感器，OEM客戶可以設(shè)置功能啟動(dòng)的壓力閾值，從而達(dá)到防誤觸的效果。壓感觸控技術(shù)還支持“不抬手連續(xù)按壓”，進(jìn)一步提高盲操時(shí)的準(zhǔn)確性。

“憑借直觀、快捷、準(zhǔn)確等特性與優(yōu)勢，NDT針對TWS應(yīng)用的壓感觸控產(chǎn)品成功打入了華為供應(yīng)鏈，并率先在FreeBuds Pro耳機(jī)上落地量產(chǎn)?！盢DT創(chuàng)始人李灝表示，“這是NDT里程碑式的突破，我們供給華為的整個(gè)壓感模組都是自主設(shè)計(jì)、并擁有完整的專利產(chǎn)權(quán)，是NDT首個(gè)進(jìn)軍可穿戴市場的壓力傳感方案，它所賦能的FreeBuds Pro也是國內(nèi)TWS第一款可與AirPods Pro媲美的多維度交互的耳機(jī)產(chǎn)品。我們很有信心，壓感觸控技術(shù)即將在TWS應(yīng)用中全面普及!”

檢測精度小于1微米，NDT主推三大TWS壓感觸控方案

事實(shí)上，NDT不久前正式發(fā)布了三款專用于TWS交互的全新壓感觸控解決方案，以滿足OEM客戶不同的耳機(jī)設(shè)計(jì)需求，包括：(1)Micro Load Cell方案;(2)貼合式電容+壓感方案;(3)PCB Sensor+彈片方案。

圖3：NDT推出專用于TWS耳機(jī)的三大壓感觸控解決方案

據(jù)悉，華為FreeBuds Pro所選用的正是“貼合式電容+壓感”方案，將二合一模組貼合于耳機(jī)手柄內(nèi)壁即可工作，并通過NDT壓感模組檢測用戶按壓耳柄時(shí)所產(chǎn)生的微小形變：電容提供位置信號，NDT壓感提供線性按壓數(shù)據(jù)，觸控更為準(zhǔn)確。該方案屬于單層結(jié)構(gòu)、即貼即用，擁有易于集成、識別準(zhǔn)確的優(yōu)勢。

馮鈞告訴筆者：“NDT壓力傳感器的核心是擁有專利的壓阻材料，這個(gè)壓阻材料可以印刷在很多基材之上，例如FPC或PCB，從而形成一個(gè)應(yīng)變傳感器。這個(gè)應(yīng)變傳感器貼附在任意的材料結(jié)構(gòu)上，當(dāng)結(jié)構(gòu)受到按壓產(chǎn)生形變，傳感器感受形變、產(chǎn)生電信號的變化，再經(jīng)過后端的模擬與數(shù)字電路處理，最終輸出按鍵或壓力值信號，并在很大范圍內(nèi)保持線性輸出，可實(shí)現(xiàn)輕按、重按、多連按、長按等豐富、多維度的交互功能。對于TWS這樣接觸面小、但有多項(xiàng)功能需求的應(yīng)用，NDT的壓感觸控方案十分適用。”

總之，NDT的三款TWS耳機(jī)壓感觸控方案具備高靈敏度、高性能和易于集成的優(yōu)勢。其高靈敏度表現(xiàn)在最低工作壓力為30g、最小可感應(yīng)形變小于1微米(使用者按壓耳機(jī)手柄表面所產(chǎn)生的微形變);高性能則在于經(jīng)過1000萬次的點(diǎn)擊測試，壓力傳感器的性能一致性仍保持得非常穩(wěn)定，因此能夠幫助終端客戶打造可靠穩(wěn)定、堅(jiān)固耐用的終端產(chǎn)品。

壓感觸控或成TWS標(biāo)配，NDT“IDM模式”助力客戶成功

相關(guān)數(shù)據(jù)表明，2020年TWS耳機(jī)的全球銷量將達(dá)到2.3億件，相較2019年1.2億件的銷量，年增長率超過90%，市場規(guī)模急劇擴(kuò)大。隨著蘋果、華為等OEM巨頭紛紛將壓感觸控技術(shù)落地在TWS耳機(jī)上，壓感方案賦予的創(chuàng)新且自然、多維度而又直觀快捷的交互體驗(yàn)提升、為TWS應(yīng)用帶來了創(chuàng)新、獨(dú)特的市場競爭力，并逐漸從高端品牌市場向下普及。

圖4：2016-2020年全球TWS耳機(jī)市場出貨量統(tǒng)計(jì)情況及預(yù)測，數(shù)據(jù)來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

李灝總結(jié)道：“NDT豐富的產(chǎn)品線布局，能夠完美配合客戶不同的產(chǎn)品規(guī)劃。同時(shí)，NDT擁有類似‘IDM模式’的優(yōu)勢，從高靈敏度材料的研發(fā)、生產(chǎn)，到印刷、模組的集成，以及提供配套的軟件算法支持，為客戶提供完整的、高度垂直整合的壓感觸控解決方案，并確保穩(wěn)定的產(chǎn)品供應(yīng)。NDT一直致力于為客戶降低方案的集成成本、提供高性價(jià)比的解決方案，進(jìn)而幫助客戶成功，實(shí)現(xiàn)雙方的共贏!”