在TWS耳塞中應(yīng)用的數(shù)字紅外接近檢測(cè)模塊

TWS是英文True Wireless Stereo的縮寫，即真正無線立體聲的意思，該技術(shù)是基于藍(lán)牙芯片技術(shù)的發(fā)展。將TWS技術(shù)運(yùn)用到藍(lán)牙耳機(jī)領(lǐng)域，催生了新產(chǎn)品——TWS藍(lán)牙耳機(jī)。TWS技術(shù)利用兩個(gè)互連且連接到移動(dòng)設(shè)備的耳塞式耳機(jī)。兩個(gè)音頻設(shè)備通過藍(lán)牙配對(duì)，分別傳輸左聲道和右聲道。這樣有助于增加音頻清晰度。

從前藍(lán)牙耳機(jī)的工作原理就是底層無線信號(hào)模塊、協(xié)議層和應(yīng)用層，這點(diǎn)在真藍(lán)牙無線耳機(jī)上是一樣的，不過從前有線纜的藍(lán)牙耳機(jī)是通過線纜將兩個(gè)耳機(jī)單元連接到藍(lán)牙模塊上，藍(lán)牙信號(hào)傳輸?shù)侥K并經(jīng)過應(yīng)用層直接輸出音頻信號(hào)，從兩個(gè)耳機(jī)單元中發(fā)出，可以說整個(gè)傳輸就只有手機(jī)藍(lán)牙和藍(lán)牙耳機(jī)的信號(hào)互相傳輸。

但真無線藍(lán)牙耳機(jī)的設(shè)計(jì)不同，它有著主副兩個(gè)耳機(jī)，主耳機(jī)內(nèi)的藍(lán)牙模塊用來連接手機(jī)，而副耳機(jī)則連接主耳機(jī)，也就是說真無線藍(lán)牙耳機(jī)的無線信號(hào)傳輸其實(shí)分為兩端，手機(jī)到主耳機(jī)、主耳機(jī)到副耳機(jī)，也就是說真無線藍(lán)牙耳機(jī)不需要主副耳機(jī)之分，左右耳完全可以獨(dú)立運(yùn)作。數(shù)字紅外接近檢測(cè)模塊可以實(shí)現(xiàn)無線耳機(jī)入耳/出耳檢測(cè)，幫助延長(zhǎng)電池單次充電后的使用時(shí)間，實(shí)現(xiàn)基本的無觸摸手勢(shì)控制，無需采用按鈕。

在TWS耳塞中，通常將接近傳感器配置為在物體（在這種情況下，用戶的耳朵張開）在3毫米以內(nèi)時(shí)觸發(fā)檢測(cè)信號(hào)，而在接近的物體在10毫米以外的距離內(nèi)時(shí)釋放信號(hào)?？煽康慕咏葯z測(cè)需要足夠的信噪比（SNR）。

接近傳感器可以通過檢測(cè)何時(shí)從耳中取出了耳塞從而進(jìn)入待機(jī)模式減小功耗，但傳感器本身會(huì)消耗能量：傳感器的大部分能源消耗都?xì)w因于紅外發(fā)射器。幸運(yùn)的是，耳塞設(shè)計(jì)人員可以采用兩種技術(shù)中的一種來限制傳感器的功耗。

臺(tái)灣旺泓推出的小體積數(shù)字紅外接近檢測(cè)模塊 - WH4535V，其超小封裝體積僅為L(zhǎng)2.0毫米xW1.0毫米xH0.5毫米，讓生產(chǎn)真正無線立體聲（TWS）耳塞產(chǎn)品的音頻制造商們得以開發(fā)更小、更輕的工業(yè)設(shè)計(jì)耳塞。

WH4535V是一種光到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，結(jié)合了接近傳感器和高效的VCSEL光;是一種微型光地柵格陣列模塊，集成了一個(gè)接近傳感器和一個(gè)940nm紅外VCSEL;利用由集成VCSEL發(fā)射器提供的對(duì)反射紅外能量的光電二極管檢測(cè)，接近檢測(cè)功能可對(duì)附近的物體進(jìn)行檢測(cè)。

接近傳感芯片- WH4535V特點(diǎn)：

小間距設(shè)計(jì)用于1.7mm圓形傳感器孔徑尺寸

1.8v和1.8v電源I2C總線

10uA@100ms和10bits下的總有功電流(包括VCSEL電流)

待機(jī)電流0.7uA；睡眠模式電流0.7uA

940nm VCSEL紅外發(fā)射器驅(qū)動(dòng)12mA

高串音和環(huán)境光消除，相當(dāng)于220分辨率

ADC分辨率可選10/12/14/16位

審核編輯：湯梓紅