在耳機已成日常穿戴裝置的時代，互動方式卻仍侷限於手勢或語音操作。然而，來自中國南方科技大學的研究團隊提出「PalateTouch」系統，開創一種創新的耳機互動方式：使用舌頭觸碰上顎，便能完成操控指令。這項技術基於聲學感測，僅透過耳機內建的喇叭與麥克風就能實現，無需額外硬體，並具備高度隱蔽性和精準度，為手部不便者或需要無聲操作的使用者提供另一種選擇。
將上顎變成觸控面板，舌頭作為點擊器
PalateTouch 的核心概念是「以口腔內的上顎作為觸控面板，並使用舌頭滑動或點擊」。當使用者的舌頭觸碰不同的上顎區域時，會產生微妙但可偵測的耳道形變。研究人員透過耳機發射特殊的聲波訊號，並利用耳機麥克風接收反射波，分析耳道的傳輸函數變化，以辨識使用者用舌頭進行的觸控動作。
透過此方法，系統可識別包括點擊和滑動在內的九種手勢，準確率達 92%，誤判率僅 2%。更重要的是，PalateTouch 支援即時運作，並具備自動校準機制，不需使用者每次佩戴後手動設定，也能跨使用者辨識手（舌）勢。
對比既有操作方式的突破
目前市面上的耳機多以觸控或語音為主要互動方式，但這兩種模式在某些場景下不便使用，例如手部忙碌時或在需要安靜的場所。過去也有透過臉部表情、牙齒敲擊或舌頭動作進行控制的研究，但多半需依賴額外硬體，如攝影機、雷達或口內感測器，使用門檻高且易造成社交不適。
PalateTouch 的最大優勢在於它完全不需要額外裝置，只靠標準耳機元件即可辨識口腔手勢，且手勢操作過程在外觀上幾乎無可見變化，具備良好隱密性與日常使用的可能性。
實驗驗證：在多種場景中維持高效能
研究包含三階段評估：動作辨識效能、真實場景下的使用表現，以及使用者滿意度調查。在 16 位受測者中，PalateTouch 能穩定辨識 9 種動作，平均 F1 分數達 0.92。在模擬日常活動如說話、吞嚥、走動等干擾下，系統依然能有效過濾非互動動作。
進一步的使用者研究則涵蓋真實使用場景，包括臥室、會議室與戶外，模擬看影片、聽音樂與講電話等活動。即使在這些變化多端的情境中，系統的平均 F1 分數仍達 0.88。根據調查，使用者普遍認為 PalateTouch 操作直覺、準確性高、學習曲線低，並給予高達 85.7 的 SUS（System Usability Scale）易用性分數，顯示其實用性與可接受度俱佳。
然而，PalateTouch 也有局限性。在高強度運動（如跑步）時，耳機可能因劇烈晃動而移位，耳道的變化會干擾系統的辨識能力。這表明，PalateTouch 最適合用於相對穩定的場景，比如通勤、辦公或家中休閒時。
未來發展方向：無線化與運動耐受性
PalateTouch 的出現，讓耳機從單純的音訊設備進化為智慧互動工具。其低成本（僅依賴耳機內建硬體）和高適應性（能適應不同使用者）使其具備商業化的潛力。
然而，PalateTouch 仍需克服一些挑戰。目前無線耳機的藍牙傳輸限制了超聲波訊號的傳輸，導致系統暫時只能在有線耳機上實現。研究人員正在探索使用低功耗藍牙技術，以實現無線化。此外，系統的耗電量也需進一步優化。他們計畫採用更節能的揚聲器和晶片，讓 PalateTouch 適合長時間使用。此外，在劇烈運動時，耳道形變過大導致準確率下降，亦是研究團隊未來的重點。
另一個值得探索的方向是增加動作種類。目前的九種動作已能滿足基本需求，但如果能更精細地追蹤舌頭移動，系統可能支援更複雜的指令。未來這項技術可能不僅限於耳機，還能應用於智能家居控制、遊戲操作，甚至輔助工作者完成任務。例如，醫療人員在手術中可以用舌頭控制設備，無需觸碰任何按鈕。
舌尖上的科技體驗
PalateTouch 不僅是一項技術突破，更重新定義了人機互動的可能性。它讓我們用最自然的動作——動動舌頭——來控制科技，解放雙手，保護隱私，並為行動不便者帶來便利。雖然在高強度運動或耗電量方面仍有改進空間，但其潛力無疑令人期待。當你下次戴上耳機，不妨想像：如果能用舌頭輕鬆切換歌曲、調整音量，甚至控制其他設備，生活會不會更便利？
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