Apple AirPodsのコンセプトは少なくとも2015年半ば以降に完成していたと特許出願が明らかに

AirPods のデビューに際し、Apple は新しい W1 チップを搭載したシームレスで非常にシンプルな Bluetooth ペアリング方法も導入しました。木曜日に公開された特許出願は、システムがどのように機能するかを正確に詳述しているようだ。

最初の 1 つAirPods特許出願が公開される、Appleの「」出願ワイヤレスオーディオ出力デバイス「」では、接続されていない 2 つのイヤホン、付属のキャリング ケース、および iPhone などのホスト デバイスが相互に通信する方法について説明しています。

この文書には、Apple の AirPods の基本的な説明が含まれています。AirPods は、物理的なペアリング インターフェイスとしても機能する、充電ケース内に装着された 1 対のアンテザード ワイヤレス イヤフォンです。

広範なハードウェアですでに明らかにされているように取り壊す、各 AirPod には、独自のプロセッサーと通信パッケージ (W1 チップ)、マイク、赤外線近接センサー、加速度計、サポート ハードウェア、および小型バッテリーが付属しています。いくつかのカスタム コンポーネントを除けば、AirPods は基本的にワイヤレス ヘッドセットを分解して 2 つのイヤホンに詰め込んだものです。

充電ケースには、独自のプロセッサーと通信スイート、両方のイヤホンを充電するための大型バッテリーセル、ペアリングプロセスを開始するための動き検出蓋、および手動ペアリング用のボタンも搭載されています。後者の物理的な制御により、ユーザーはオンボードの加速度計によって検出されるタップ以外に AirPods を操作する手段がないため、充電ケースが重要なシステムコンポーネントになります。

この文書の後半に記載される特許請求の範囲の参照点として必要なハードウェアの簡単な説明を除けば、今日の特許は主にデバイスのペアリングと通信を扱います。

Apple は、イヤホンには物理的な入力メカニズムがないため、ペアリングから始めてプロセスをそれ自体で開始できないと述べています。この動作の初期段階では、充電ケースが重労働のほとんどを処理します。

いくつかの実施形態では、ケースには蓋および押しボタンが組み込まれており、そのいずれかをユーザが操作して、ホストデバイスとペアリングする意図を信号で伝えることができる。 AirPods と iOS 10 または macOS Sierra デバイスの場合、ケース カバーを開けるとペアリング モードが開始され、画面上を 1 回タップするだけでイヤフォンを新しいホストにバインドできます。

注目すべきことに、Apple の特許では、コンパニオン デバイスとペアリングして通信するプライマリ イヤフォンと、最初のイヤフォンからデータとオーディオ信号を受信するセカンダリ イヤフォンを最初に区別することがシステムに求められています。場合によっては、主に指定されたイヤホンに最新のファームウェアが搭載されていると判断されることがあります。

ペアリングして接続すると、プライマリ イヤフォンが現在のファームウェアで 2 番目のイヤフォンを更新し、後で、おそらくユーザーが通話中に片方のイヤフォンを取り外したときに役割を切り替えることができるようになります。調整されていないスワップ、つまり片方のイヤホンが接続されていないときに発生する切り替えもサポートされています。

興味深いことに、Apple のドキュメントには、ユーザーがイヤホンの機能を変更することで役割の交換を手動で無効にできると記載されています。たとえば、ユーザーは右のイヤホンをいわゆる「Mic-Bud」として構成すると、その名前が示すように、そのイヤホンのマイクが有効になります。この場合、Mic-Bud が主なイヤホンとなり、「Mute-Bud」が二次的な役割を果たします。

現在のソリューションでは、知覚されるノイズやその他の要因に応じて、ある Mic-Bud から別の Mic-Bud に自動的に切り替わるため、Apple は AirPods の出荷前にユーザー制御を廃止したようです。ユーザーは設定で Mic-Bud を選択できますが、メインのイヤホンを選択するオプションは利用できません。

各 AirPod のメモリ モジュールには、Bluetooth リンク情報と各イヤホンを個別に識別するための一意の MAC アドレスを含む接続履歴が保存されます。 iOS では、カスタム AirPods 情報ペインに、左右両方の AirPods と充電ケースのバッテリー レベルを表示できるため、このソリューションは AirPods にも有効であると考えられます。

このドキュメントでは、デバイス リンクを最適に管理する方法についてさまざまなバリエーションが提供されています。 Llink データおよびコンパニオン デバイスの MAC アドレス情報は、充電ケース プロセッサと連携して行われるポリシーの決定に応じて、新しいホストとのペアリング時に削除される場合があります。この措置により、ユーザーのプライバシーが完全に確保されます。

たとえば、ケース内の 2 つのイヤホンが通信接続されていない場合 (おそらく 2 人のユーザーが誤って AirPods を間違えた場合)、ポリシー プロトコルは接続履歴の完全な削除を要求します。他の場合には、デバイスのエコシステム間でシームレスなリスニング体験を可能にするために、情報は削除されません。

Apple はまた、充電ケースを使用して、安全な通信結合セッション中に 2 つのイヤホンが物理リンクを介して共有シークレットを送信できるようにして、悪意のある者が一方または両方のイヤホンに無線で接続することを防ぐ方法についても詳しく説明しています。

この文書では、ペアリングのバリエーション、ホスト接続オプション、および代替動作について詳しく説明します。

今日の特許出願はおそらく、イヤホンのペアリングに関する説明において平凡であると最もよく表現されているが、Apple がサンプルのシナリオと偶然の出来事を深く掘り下げていることから、完全にアンテザードの高品質ヘッドフォンを製造する複雑さについての洞察が得られる。この文書では、報告された問題につながる可能性のある潜在的な問題についても明らかにしています。エンジニアリング上のトラブル。

AppleのAirPods特許は2015年6月に初めて申請され、ロバート・D・ワトソン氏、デビッド・ジョン・ショー氏、ガネーシャ・アドカスタラ・ガナパティ・バッタ氏、チャンドラハス・アララグッペ・チャンドラモハン氏、グレゴリー・ロバート・バーンサンド氏、ベンジャミン・ヒュース・バイヤー氏が発明者として認められている。今日の出願の詳細と、Apple の最終出荷製品との類似点を考慮すると、AirPods に関する最初の作業は、最初の出願日の何ヶ月も前、さらには何年も前に開始された可能性があります。