声学楼合作伙伴动态｜探索具有超声波功能的MEMS扬声器在TWS耳机中的创新应用与优势- 大数跨境

声学楼合作伙伴动态｜探索具有超声波功能的MEMS扬声器在TWS耳机中的创新应用与优势

声学楼论坛

2024-12-20

近年来，智能可穿戴设备逐渐进入人们的生活。这些设备不仅能够提供音频体验，还可以监测健康状况。超声波技术与智能可穿戴设备的结合，为健康监测和用户交互开辟了新的可能性。

得益于USound MEMS扬声器的宽频带特性，频率范围可达到超声波频段，未来通过超声波实现入耳式生命体征检测将成为可能。这项技术能够利用单一组件在TWS入耳式耳机中实现心率（HR）和呼吸率（RR）监测等多种功能。MEMS扬声器在播放音频信号的同时，有望取代传统的光学传感器，以更高效、更精确的方式完成监测功能。目前该领域的相关研究已初见成效，显示出入耳式健康监测的巨大潜力。

USound MEMS扬声器与ANC麦克风协作，提供超声探测信号并检测回波信号，利用APG可恢复心率等生命体征数据，无需额外组件，从而降低成本。此外，还可实现佩戴检测功能。更重要的是，该技术在播放音频的同时支持生命体征监测，特别适用于具备降噪功能的TWS耳机。这项应用不仅保持设备的轻便性，还能在嘈杂环境中高效收集健康数据，展现出强大的可靠性和精准性。

什么是APG技术？

APG（Audioplethysmography，音频容积描记法）的原理是利用超声探测信号检测耳内回波信号的微小变化，从而监测生命体征。耳内容积会受到附近血管扩张和收缩的影响，而这些变化与生命体征相关，心跳会调制这些超声回波信号。

这项技术的独特之处在于：

无需额外组件：单个MEMS扬声器即可同时实现音频播放、生命体征监测和佩戴检测。
降噪能力强：得益于USound的信号处理算法，该系统在实际嘈杂环境中和身体运动时依然表现出色。

这项技术如何实现？

核心系统：Greip双单元扬声器音频模组 + ANC反馈麦克风

Greip双单元扬声器音频模组中集成了MEMS高音扬声器和Tarvos功放，频带宽（最高可达40kHz），同时具备强劲的低音表现。模组直径仅10毫米，非常适合TWS设计。
USound MEMS高音扬声器发射低强度的超声波，回波通过内置的ANC反馈麦克风接收。
收集到的数据通过蓝牙传输到手机，算法运算可在手机App中完成。