Badacze Google’a testują słuchawki do pomiaru tętna

Naukowcy z firmy Google twierdzą, że do odczytu tętna wykorzystali istniejące słuchawki redukujące hałas — wystarczyło zaktualizować ich oprogramowanie.

Przekrój kanału słuchowego przedstawiający fale dźwiękowe odbijające się od kanału słuchowego i z powrotem do słuchawki dousznej oraz wykres przedstawiający dane dotyczące tętna.
fot. Google Research

Typowe monitorowanie tętna w urządzeniach do noszenia, takich jak inteligentne zegarki (smartwatche czy opaski sportowe) lub bezprzewodowe słuchawki douszne, przynajmniej częściowo opiera się na fotopletyzmografii (PPG – z ang. photoplethysmography), która wykorzystuje impulsy świetlne do pomiaru aktywności krwi. Ogólnie technologia ta działa dobrze, ale ma swoje ograniczenia. Naukowcy z Google’a napisali na nowym blogu badawczym, że wypróbowali inne podejście, zwane audiopletyzmografią (APG – audioplethysmography), które wykorzystuje ultradźwięki do pomiaru tętna. Udało im się to osiągnąć dzięki dostępnym na rynku słuchawkom dousznym z aktywną redukcją szumów (ANC) i zwyczajnej aktualizacji oprogramowania.

Sprawdź też: Dziś Światowy Dzień Słuchu: 5 wskazówek jak zadbać o słuch!

Sztuczka polega na odbijaniu sygnału ultradźwiękowego o niskim natężeniu od wnętrza kanału słuchowego i korzystaniu z maleńkiego mikrofonu, który pomaga w działaniu ANC w celu wykrycia zaburzeń na powierzchni skóry podczas pompowania przez nią krwi. Według wpisu na blogu technika ta okazała się „odporna” nawet przy złym uszczelnieniu uszu, różnym rozmiarze kanału słuchowego lub ciemniejszym odcieniu skóry. To ostatnie jest godne uwagi, ponieważ dokładność tętna w przypadku ciemniejszych, naturalnych odcieni skóry lub tatuaży była do tej pory ciągłym problemem w przypadku smartwatchów i innych urządzeń do noszenia.

Badacze Google’a odkryli również, że metoda ultradźwiękowa działa dobrze podczas odtwarzania muzyki, ale stwierdzili, że występują problemy w hałaśliwym otoczeniu oraz że „sygnał APG może czasami być bardzo głośny i może być silnie zakłócany przez ruch ciała”. Odkryli jednak, że mogą rozwiązać problem ruchu, używając wielu częstotliwości i wybierając spośród nich najdokładniejszy sygnał.

Oprócz dostępnych na rynku słuchawek dousznych badacze wykorzystali także specjalnie zaprojektowane prototypy, aby przetestować wpływ rozmieszczenia mikrofonu. W badaniu terenowym wzięło udział 153 uczestników. Naukowcy stwierdzili, że średni poziom błędu dla częstości akcji serca i zmienności tętna wyniósł odpowiednio 3,21% i 2,70%.

Słuchawki do monitorowania tętna są dostępne na rynku już od jakiegoś czasu, ale wykorzystują technologię PPG i mogą być bardzo wrażliwe na intensywny ruch lub złe dopasowanie.

Przekrój kanału słuchowego przedstawiający fale dźwiękowe odbijające się od kanału słuchowego i z powrotem do słuchawki dousznej oraz wykres przedstawiający dane dotyczące tętna.

Pamiętaj, że jest to tylko badanie i nie oznacza, że Google ma zamiar wypuścić na rynek słuchawki, które to obsługują (lub zaktualizować Pixel Buds Pro, aby to robić).

Jeśli chcesz przeczytać szczegółowo badanie Google, możesz je pobrać na stronie Google.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: Google Reasearch | The Verge