Como a Apple projetou os AirPods 4 para um ANC eficaz

A história dos AirPods na verdade começa com o iPod.

Com o popular tocador de música pessoal da Apple, a empresa enviou seu primeiro conjunto de fones de ouvido. Claro, eles eram com fio e muito básicos, mas o acessório lançou as bases para o que eventualmente se tornaria os AirPods. Ao longo do caminho, os EarPods seriam junto com o iPhone em 2007, e um Redesenho de 2012 produziu algo mais parecido com o que eventualmente se tornaria os AirPods de primeira geração em 2016. O trabalho que a empresa fez para melhorar o ajuste dos EarPods continua a dar frutos enquanto a Apple se prepara para enviar o cancelamento de ruído AirPods 4.

“Começamos a tentar aprender um pouco sobre fisiologia humana e quais formatos se encaixariam melhor nos ouvidos das pessoas”, me contou a vice-presidente de engenharia de hardware da Apple, Kate Bergeron, sobre aqueles primeiros dias. “Começamos a fazer algumas ressonâncias magnéticas e a tentar descobrir como reunir dados, mas não tínhamos noção de quantas varreduras estaríamos procurando, ou de quantos tipos diferentes de ouvidos precisávamos.”

Ao longo dos anos, a Apple desenvolveu métodos mais eficientes para coletar dados, então ela conseguiu construir seu banco de dados de formatos de orelha mais rápido do que nos primeiros dias dos EarPods. Bergeron explicou que espera que a empresa “continue essa jornada” para sempre quando se trata de desenvolver novas versões dos AirPods.

Os AirPods 4 têm um case menor que a versão de terceira geração.

Billy Steele para Engadget

Durante o que Bergeron descreveu como “os dias sombrios da COVID”, um pequeno grupo da equipe dos AirPods estava tentando resolver um dilema. Eles queriam trazer cancelamento de ruído ativo (ANC) eficaz para o design aberto dos AirPods “normais”. A equipe já havia feito isso com sucesso em dois modelos de os AirPods Pro e em os AirPods Max fones de ouvido. Mas, desta vez, era essencial que a natureza aberta dos AirPods permanecesse, ao mesmo tempo em que fornecia a tecnologia para bloquear distrações.

Então, em 2021, ao longo de vários dias, Bergeron e o diretor de marketing da AirPods, Eric Treski, se encontraram em um dos laboratórios acústicos da Apple para uma demonstração. Naquele momento, a equipe não tinha certeza se tinha algo viável, mas eles queriam o feedback do executivo sobre isso mesmo assim.

“Ficamos simplesmente impressionados”, Bergeron relembrou. “Dissemos 'nós absolutamente temos algo aqui, precisamos ir atrás disso e temos que fazer acontecer.'” O trabalho acústico e computacional que era necessário para um algoritmo ANC eficaz estava acontecendo simultaneamente com iterações para melhorar o ajuste e o conforto geral dos AirPods 4.

Depois de testar os AirPods 4, posso dizer que o ajuste e o conforto melhoraram desde o modelo de terceira geração. Mas a Apple também expandiu as capacidades dos fones de ouvido com o chip H2 e microfones do AirPods Pro 2. Essa combinação de tecnologia avançada permite que a Apple monitore continuamente o ajuste no ouvido do usuário, atualizando o algoritmo ANC em tempo real para que o bloqueio de ruído ainda seja eficaz mesmo quando os AirPods se movem.

“É até computacionalmente mais intenso em muitos aspectos do que com os AirPods Pro”, disse Bergeron. “A ponta auricular oferece um ajuste bastante consistente.”

A jornada da Apple com o ANC começou com o desenvolvimento dos AirPods Pro de primeira geração, que estrearam em 2019. O cancelamento de ruído ativo eficaz era geralmente mais comum em fones de ouvido over-ear, com algumas exceções, mas a Apple percebeu que tornar uma experiência de audição sem distrações “de bolso” era atraente para seus usuários. Claro, a empresa seguiria com seus próprios fones de ouvido, os AirPods Max, antes dos poderosos AirPods Pro de segunda geração.

Treski explicou que a configuração ANC, ou a terceira geração do Adaptive EQ como ele descreveu, está constantemente gerenciando e ajustando quaisquer equalizadores para cancelamento de ruído ativo e qualidade de áudio ao mesmo tempo – e em tempo real. Então, além do formato revisado, a arquitetura acústica dos AirPods 4 também é fundamental para fornecer ANC eficaz nos fones de ouvido abertos.

“É muito, muito difícil criar essa ótima qualidade ANC em um produto sem pontas auriculares”, ele disse. “O poder do H2 permite isso, então estamos realmente fazendo muito com o chip H2 para gerenciar a qualidade ANC e ouvir os microfones em busca de ruído ambiental para garantir que estamos cancelando o máximo possível.”

A Apple refinou o formato dos AirPods 4 para um melhor ajuste.

Billy Steele para Engadget

A falta de uma ponta auricular nos AirPods 4 também cria um desafio para o modo de transparência. Treski observou que é “indiscutivelmente ainda mais difícil” do que dominar o ANC em fones de ouvido abertos, já que você tem que misturar o som ambiente dos microfones com o que está ouvindo naturalmente através de seus ouvidos desconectados. Há uma mistura perfeita que parecerá real para o seu cérebro, mas também tem que ser feita com latência extremamente baixa para que os ajustes automáticos não levem a atrasos no que vem pelos AirPods.

O novo formato dos AirPods 4 também proporcionou uma oportunidade de melhorar a qualidade geral do som nos fones de ouvido. A parte frontal dos fones, que Bergeron revelou que a equipe chama de “snorkel”, é muito diferente dos AirPods 3. Como o modelo anterior era mais aberto, ela disse, os engenheiros tinham mais liberdade para operar. Com a nova versão, o driver teve que ser ajustado para que não refletisse o som para o microfone interno que monitora o ruído dentro do seu ouvido. É por isso que os drivers agora estão apontados para baixo do seu canal auditivo e por que eles estão ligeiramente recuados.

“Para obter o ajuste melhorado, foi necessário ajustar o driver e a parte frontal do produto”, disse ela. “Os engenheiros mecânicos estão fazendo a embalagem de todo o produto, tentando encaixar tudo. Os engenheiros acústicos estão dizendo, 'ok, com base nessas restrições, este é o melhor lugar para colocar o driver.'”

A reformulação do design do AirPods 4 se estende ao case também. A Apple conseguiu tornar o acessório mais fino e, ao mesmo tempo, simplificar a forma como você interage com ele. O resultado final é “a mesma experiência mágica”, observou Bergeron, mas a falta de um botão permitiu que os engenheiros eliminassem a espessura geral e confiassem em um acelerômetro. Remover o botão também elimina um lugar onde o líquido poderia potencialmente entrar, então o case tem a mesma classificação IP54 dos novos AirPods.

“Teremos uma vitória dupla lá, com certeza”, disse Bergeron.

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