圖1：采用壓感觸控技術的華為FreeBuds Pro真無線耳機

 

一直以來，電容觸摸以及加速度傳感器方案在TWS耳機上帶來的“容易誤觸、操作動作單一、影響體驗”等缺點被消費者吐槽不已。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，再加上主動降噪技術，使得AirPods Pro成為了TWS行業的年度“標桿”產品，盡管非蘋果系廠商推出了眾多TWS耳機，然而均無出其右者。調研機構Counterpoint Research預測，2020年蘋果AirPods系列的銷量將從2019年的6200萬增長至8200萬，繼續領跑TWS行業。

 

不難發現，壓感觸控技術可以大幅提升TWS耳機的交互體驗，為OEM廠商帶來創新的產品競爭力，華為FreeBuds Pro更是國內市場的第一個吃螃蟹者。從供應鏈渠道得知，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有限公司（簡稱“紐迪瑞科技”或“NDT”）。為什么TWS耳機需要壓感交互？壓感交互能否成為TWS耳機的標配？筆者有幸第一時間采訪到了NDT公司的創始人李灝博士及其華為TWS項目負責人馮鈞，一同探討壓感技術如何掀起TWS行業的交互變革浪潮。

 

NDT賦能國內第一款電容壓感TWS耳機

 

從筆者的親身經歷出發，電容觸摸在TWS耳機上的實際體驗確實不佳。“這是因為TWS耳機的交互存在一個天然的缺陷，那就是接觸面非常小。”馮鈞指出，“不同于智能手機、智能手表，這些產品有獨立的觸摸屏，可以形成X軸與Y軸的交互界面，而且這個交互界面和使用者握持、或是佩戴的接觸面是不沖突的，OEM客戶可以隨意發揮。TWS耳機本身的接觸面就小，而且操作區域經常和用戶拿取耳機、佩戴耳機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應用，從產品角度討論基于X、Y軸的交互界面并不具備優勢。因此，結合終端用戶的痛點以及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，因為壓感的Z軸分辨率可以不受操作面的影響，能夠充分發揮自身的優勢，甚至可以通過定義多級的壓力值、對應不同的動作，實現更加便捷的人機交互方式。

 

圖2：FreeBuds Pro壓感交互功能

 

不僅如此，TWS耳機的操作還有一個特征，那就是——盲操。使用者在操作時經?？床坏蕉鷻C，而是大致地感知耳機上的操作位置；本來聽歌或者通話中只是想取下一只耳機，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”，導致誤操作，體驗糟糕。通過加入壓力傳感器，OEM客戶可以設置功能啟動的壓力閾值，從而達到防誤觸的效果。壓感觸控技術還支持“不抬手連續按壓”，進一步提高盲操時的準確性。

 

“憑借直觀、快捷、準確等特性與優勢，NDT針對TWS應用的壓感觸控產品成功打入了華為供應鏈，并率先在FreeBuds Pro耳機上落地量產。”NDT創始人李灝表示，“這是NDT里程碑式的突破，我們供給華為的整個壓感模組都是自主設計、并擁有完整的專利產權，是NDT首個進軍可穿戴市場的壓力傳感方案，它所賦能的FreeBuds Pro也是國內TWS第一款可與AirPods Pro媲美的多維度交互的耳機產品。我們很有信心，壓感觸控技術即將在TWS應用中全面普及！”

 

檢測精度小于1微米，NDT主推三大TWS壓感觸控方案

 

事實上，NDT不久前正式發布了三款專用于TWS交互的全新壓感觸控解決方案，以滿足OEM客戶不同的耳機設計需求，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耳機的三大壓感觸控解決方案

 

據悉，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手柄內壁即可工作，并通過NDT壓感模組檢測用戶按壓耳柄時所產生的微小形變：電容提供位置信號，NDT壓感提供線性按壓數據，觸控更為準確。該方案屬于單層結構、即貼即用，擁有易于集成、識別準確的優勢。

 

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，從而形成一個應變傳感器。這個應變傳感器貼附在任意的材料結構上，當結構受到按壓產生形變，傳感器感受形變、產生電信號的變化，再經過后端的模擬與數字電路處理，最終輸出按鍵或壓力值信號，并在很大范圍內保持線性輸出，可實現輕按、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、但有多項功能需求的應用，NDT的壓感觸控方案十分適用。”

 

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

 

壓感觸控或成TWS標配，NDT“IDM模式”助力客戶成功

 

相關數據表明，2020年TWS耳機的全球銷量將達到2.3億件，相較2019年1.2億件的銷量，年增長率超過90%，市場規模急劇擴大。隨著蘋果、華為等OEM巨頭紛紛將壓感觸控技術落地在TWS耳機上，壓感方案賦予的創新且自然、多維度而又直觀快捷的交互體驗提升、為TWS應用帶來了創新、獨特的市場競爭力，并逐漸從高端品牌市場向下普及。

 

圖4：2016-2020年全球TWS耳機市場出貨量統計情況及預測，數據來源：前瞻產業研究院

 

李灝總結道：“NDT豐富的產品線布局，能夠完美配合客戶不同的產品規劃。同時，NDT擁有類似‘IDM模式’的優勢，從高靈敏度材料的研發、生產，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，并確保穩定的產品供應。NDT一直致力于為客戶降低方案的集成成本、提供高性價比的解決方案，進而幫助客戶成功，實現雙方的共贏！”

 

 

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