【書摘】胸帶式 vs 光學式心率錶

發表於 2016/06/28 25,834 次點閱 0 人收藏 0 人給讚
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胸帶式 vs 光學式心率錶:
前者準確,後者舒服


傳統胸帶式心率錶主要是藉由胸帶上的兩片電極,偵測心肌電位的變化速率而得知心率,除了手上戴著心率錶,還要在胸口再綁上一條胸帶(心率帶),它是負責蒐集並把數據傳輸到跑錶上紀錄下來。原本心率帶最為人詬病的易滑、電力不足、不舒適、易摩擦等問題,經過這三十年來的演進已一一解決,到現在甚至可以偵測到水中的心率。


由於心跳帶兩側的電極會偵測心臟搏動所產生的微量電流,藉由心臟搏動所產生的電流變化來演算心率。但也正因為電流很微小,因此很容易受到各種電波干擾,最常見的干擾因素是靜電、導電不良或是胸帶電極與皮膚位移摩擦導致的噪音訊號。前兩個因素的改善方式比較簡單,在胸帶的電極上沾水即可,為了方便,常直接用手把口水抹在電極片上。至於摩擦問題,只要把胸帶調緊一點就可解決。


近年來許多品牌大廠紛紛推出不需要戴胸帶的光學式心率錶,類型愈來愈多,目前以戴在手腕上直接偵測手腕血液流量變化的型號為主流。能夠少去胸口的負擔,的確讓許多跑者大聲叫好,但因為先天上各種因素的限制,它的即時性還是不如胸帶式的好。原因是光學式是偵測手腕上的血流量變化,當強度提升時心率會比較快提高,手腕上的血流變化會延遲,意思是當你加速時,光學式的心率錶反應會相對慢一些。


光學式心率錶如何運作

人的血液呈現紅色,是因為除了紅光外,血液會吸收其他顏色的光,所以只把紅光向外反射,當光學式心率錶下方的LED 發射光線時,綠光會被血紅素吸收,血流愈快它被吸收的比例就愈高,沒被吸收的光就會反射回來,錶內的光源感測器就是藉由減少的光源來推算血流的變化,再透過血流變化來估算心跳率。


圖表2 ∙ 6 光學式心率錶的運作原理解析圖


由此可知,錶要一直發光,所以相當耗電,而且如果使用者的皮膚上有刺青、膚色過黑、外界的陽光太強或是皮膚上有汗水,都可能造成誤差。現在有不少品牌已經透過工程的方式,盡量排除汗水和陽光的干擾,也增加了電量,延長單次充電的使用時間。


但刺青和膚色過黑時就很難靠工程來解決,因為膚色過黑時,光會被額外吸收,造成錶內演算法的錯估。膚色愈黑,錯估愈嚴重。蘋果公司發行的Apple Watch,就發生有人手腕有刺青或是膚色過黑,造成測出來的數據失準。


因為傳統式胸帶是直接量測心臟跳動的頻率,而手腕式是用手腕上的血流量來推估,當心率提升時,手腕上的血流量會延遲幾秒才變快,因此比較專業的跑者在使用這類錶時會覺得它反應很慢,時常會有「怎麼我都已經加速了,心率還是一樣」的抱怨。


圖表2 ∙ 7 現在的心率帶已經製作得很舒適,開跑後不久就會逐漸忽視它的存在。


因此,許多跑者還是會選擇配戴傳統胸式心率帶的原因,就是它的確比光學式偵測來得精準,反應速度也比較快。胸式心率帶的確比較不舒服,目前在網路上已可買到把心率帶與跑衣整合在一起的產品,可以讓跑者感覺不到它的存在。


資料來源:《跑者都該懂的跑步關鍵數據》,臉譜出版。





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