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Apple获得一项未来耳机的专利授权,该方案十分特别:摒弃传统成型外壳的部分结构

Apple获得一项未来耳机的专利授权,该方案十分特别:摒弃传统成型外壳的部分结构,改用根据用户耳朵生理结构定制的三维编织织物来制作耳机。

Apple并未将织物仅仅当作装饰外罩,而是提出利用经纱与纬纱编织出耳机的结构部件,成品造型由用户耳朵的三维扫描图像生成。

这项技术可以打造完全贴合耳屏、对耳屏、耳甲腔等耳部轮廓的耳机,实现更个性化的佩戴贴合度、佩戴舒适度与稳固性。

这套设想的制作流程,首先采集单耳或双耳的三维图像。

Apple表示,扫描可以借助搭载三维传感器的电子设备完成,包括用于面部识别的红外深度传感器。

计算设备会解析扫描图像,测算耳朵各个部位的尺寸,这些测量数据会输入耳机的设计环节,最终给到计算机控制的三维编织设备。

专利区分了耳朵不同的生理区域,耳屏与对耳屏属于相对敏感的部位,耳机与之接触的部分可以严格匹配用户耳部实际尺寸,也可预留少量空隙,减少佩戴不适感。

与之相反,耳甲腔对应的耳机部分,可以刻意做得比用户实测耳甲腔尺寸略大,依靠轻微挤压,让耳机稳固卡在耳内。

这一思路意味着,Apple的构想跳出了如今可更换耳塞套的方案,耳机主体更大一部分外形,都为特定用户的耳朵量身打造。

该发明另一核心点,是这类复杂织物结构如何生产制造。

Apple提出将经纱铺设与纬纱穿入两道工序分开执行,由计算机控制设备,先把经纱环绕一组针脚排布,编织出层层堆叠的线圈;随后移除针脚,将纬纱穿入这些线圈层当中。

该工艺可以让织物直接形成复杂三维造型,无需把多片平面布料缝合拼接来制作产品。

Apple称该技术能够做出无缝的耳机、管状以及其他曲面结构,部分方案中,织物主体可以使用单根连续纱线编织而成。

专利授权权利要求明确覆盖三维编织而成的耳屏、对耳屏、耳甲腔部件,部分实施例中,这些编织结构还可以作为支撑耳机电路的结构主体。

这份专利还提出一个技术难度更高的可能性:直接把电气功能编织进织物材料内部。

Apple说明,导电经纱或者纬纱可以在织物内部形成线圈,这些线圈能够实现无线充电、电容感应、加热、微型电机以及其他电气功能。

举例来说,直接编织进耳机的金属线圈,可完成感应式电能的发射与接收。

除此之外,专利描述织物结构还可以容纳麦克风、扬声器、传感器、控制电路等各类元器件,织物不再只是外部纺织表层,还可以成为包裹电子元器件的物理架构一部分。

Apple这项专利最核心的价值,在于把个性化定制与全新制造工艺结合在一起。

定制耳机在原理上并不算新概念,但Apple的方案,是借助消费设备的三维传感采集耳朵轮廓,再将扫描数据转化为自动化编织指令,由此形成一条完整数字制造链路:从耳部扫描,到产出专属定制耳机。

专利文件没有表明Apple计划将该耳机商业化,这份授权专利不能等同于产品路线图。

但这项研究为可穿戴音频设备指明了截然不同的发展方向:更轻便、更柔软的结构,可以更自然贴合耳朵,同时把电子功能直接集成到材料之中。

如果未来落地为消费产品,这项技术会让Apple重新定义耳机形态:不再是小型塑料外壳,而是一套贴合使用者耳部轮廓、由织物编织而成的个性化可穿戴结构。