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Google新研究可为主动降噪耳机增添心率感测，播放音乐也不影响

近年来真无线耳机（True Wireless Stereo，TWS）占据消费市场一席之地，耳机从有线转变成无线使消费者获得解放。耳机用途不只是聆听音乐，也能帮助集中注意力、调节情绪，甚至未来还能侦测心率。

Google 提出 audioplethysmography（APG）新研究，透过简单的软件升级就能为主动降噪（Active Noise Cancellation，ANC）耳机增添心率感测功能，仿佛转变成智慧感测耳机，不仅各种活动下稳定运作，也不受音乐播放的影响。

“耳道是感知人体健康的理想位置”，Google 指出，耳深动脉（deep auricular artery）是一个由广泛渗透至耳道的较小血管所组成的复杂网络，而 APG 运作原理是透过主动降噪耳机的扬声器发送低强度超音波探测讯号，这会触发回声，进一步利用机上回馈麦克风接收回声，可观察到细微的耳道皮肤位移和心跳振动等回声。

Google 建立的研究模型可将回声讯号处理成心率读数以及心率变异度（Heart Rate Variability，HRV），即使在播放音乐或耳塞套不够密合的情况下，也能发挥作用。但它会受到身体活动影响，Google 以多音调方法做为校准工具，“找到测量心率的最佳频率，并使用最佳频率来获得高品质的脉搏波形”，Google 表示。

APG 利用主动降噪耳机的扬声器发送低强度超音波讯号（TX wave），并透过机上回馈麦克风接收回声（RX wave）。（Source：Google Research Blog）

Google 对 153 名受试者进行 2 组研究，发现 APG 实现一致准确的心率（所有活动场景中，受试者中位数误差为 3.21%）和心率变异度（心跳间隔中位数误差为 2.7%）测量。

与市场上现有心率感测器相比，APG 不受肤色影响，耳道尺寸、耳机与双耳密合程度也不会干扰心率感测准确度。虽然不可避免会对耳机产品增加重量、功耗、声学设计复杂性、外观尺寸以及整体成本等挑战，但 Google 认为，与传统 PPG（Photoplethysmography，光体积变化描记图）和 ECG（Electrocardiography，心电图）感测器相比，APG 会是更好的方法。

APG 可说是生物医学和行动研究领域最新突破，并为健康感测开启新篇章。虽然 APG 是 Google Health 以及产品、使用者体验、法律团队共同合作的成果，但不代表 Google 旗下产品 Pixel Buds Pro 马上就会加入心率感测功能，相信需要更多试验佐证，甚至需要通过主管机关审查，才有机会开启应用。