苹果公司在2025年6月3日授权公告了一项专利（US12320642B2），该技术可能会为AirPods系列耳机带来全新的“无声识别”功能，通过先进的传感器技术，实现无需语音或物理接触的指令输入。
专利文件显示，苹果的这项技术基于“自混合干涉测量技术”，利用垂直腔面发射激光器（VCSEL）向用户头部特定位置发射激光束，并通过检测皮肤或骨骼的微小振动来识别用户意图。这种技术能够捕捉到由语音或无声动作（如嘴唇微动、下巴运动）引起的皮肤变形。
如下图所示，苹果的专利图 1 展示了自混合干涉仪传感器在用户头部某个位置发射相干光束的情况；图 2B 展示了另一个可穿戴设备组件与用户头部部分关系的框图。
以上图源：Patently Apple
该技术可应用于入耳式AirPods和耳罩式AirPods Max。例如，在AirPods中，传感器可将光束聚焦于耳道内部，分析因头部运动或皮肤振动导致的光反馈变化；而在AirPods Max中，传感器可部署在头带或耳罩内，检测用户太阳穴或颞下颌关节（TMJ）的振动信号。
专利图 3A 展示了可能使用皮肤变形或皮肤振动检测的 AirPods；图 3B 展示了带有用于检测皮肤变形或皮肤振动或运动的组件的 AirPods Max。
苹果公司在专利中强调了这项技术的两大核心功能：身份认证和场景适应性。
生物认证：设备内置的生物认证电路（Bioauthentication Circuit）可通过分析皮肤振动模式，验证指令是否来自用户本人。例如，仅当系统检测到用户正在说话时，才会执行麦克风接收到的语音指令，有效防止他人录音或噪音误触发。
无声交互：用户可通过无声动作（如微笑、咬牙或特定口型）输入指令。专利提到，这一功能尤其适用于嘈杂环境或无法发声的场景（如医疗急救），甚至能通过颞下颌关节的运动识别“默念”的密码。
专利还披露了两种信号处理方式：
时域I/Q分析：通过正弦波调制激光二极管的偏置电流，提取皮肤振动的相位和位移信息。
频谱分析：采用三角波调制偏置电流，通过快速傅里叶变换（FFT）分离语音与噪声。
苹果强调，这项技术不仅能用于指令输入，还可优化音频质量。例如，在通话中结合皮肤振动信号过滤背景噪音，或通过多传感器融合（如同时检测颞骨和顶骨振动）提高识别准确性。
这项专利表明了苹果在头部动作检测领域的持续投入。2024年苹果通过软件更新和硬件协同，在AirPods Pro中实现了点头/摇头检测功能，用户可通过点头或摇头与Siri进行交互。而这项专利将交互维度扩展至更细微的面部动作，目前具体落地时间尚不清晰。
据悉，虽然该专利仍然是苹果的知识产权，但该专利的两位发明者现在都在 Meta 公司工作。
内容来源：21dB声学人
