TWS藍牙耳機關(guān)鍵技術(shù)點詳解
一、認識TWS耳機的組成1．TWS藍牙耳機拆機2．組成TWS耳機由充電倉和耳機組成：充電倉：鋰電池、鋰電保護板、5V升壓、充電管理芯片、MCU(非必須)。耳機：藍牙芯片、鋰電池、喇叭、mic、天線。二、充電倉功能及其組成1.電源管理芯片廠商英集芯、鈺泰半導(dǎo)體、微源半導(dǎo)體、圣邦微?電子等；2.功能主要功能類似我們平時使用的充電寶。根據(jù)充電倉主控芯片和入倉的耳機是否可以通信，可以分為帶通信的和不帶通信的。帶通信的方案，充電倉可以輕易的獲取和控制耳機的狀態(tài)。給充電倉和耳機中鋰電池提供充電管理；指示電量、和耳機藍牙芯片通信等。3.3.7V鋰電池通常500mAh左右，越大續(xù)航時間越長。鋰電池廠商（紫建電子、億等新能源、億緯鋰能、贛鋒鋰業(yè)等）。4.鋰電池保護芯片提供過放、過充、過壓、過流、過溫以保護鋰電池的充電安全。5.鋰電池充電芯片控制充電器給電池充電的芯片?；竟δ埽嚎梢栽O(shè)置充電電流大小、充電狀態(tài)(是否充滿)、過壓、過流保護。6.5V升壓芯片把鋰電池3.7V升壓到5V，耳機入倉后，通過頂針連接，檢測提供此5V電源給耳機充電。7.MCU單片機芯片充電倉電量檢測、通過控制LED數(shù)碼或LED指示燈顯示電量；通過頂針和耳機藍牙芯片通信，交互信息，實現(xiàn)充電倉顯示耳機狀態(tài)、控制耳機；有些MCU集成了充電管理和升壓功能，就不用加充電管理芯片；有些充電倉，沒有MCU單片機芯片，只有充電管理芯片。8.按鍵、數(shù)碼管顯示：我們稱之為UI，指示電量、操控耳機配對等操作。三、藍牙芯片1.藍牙芯片廠商杰理、藍訊、恒玄BES、物奇、高通、瑞昱、絡(luò)達、慧聯(lián)等，其中杰理、藍訊占有一半以上市場份額。杰理藍牙耳機芯片型號都有哪些？AC69X系列：AC695N、AC696N、AD697N、AD698NAC/JL70N系列：AC700N、JL701N、JL703N、AC704N、AC705N、AC706N、AC707N、JL708N、JL709N、JL710N。2.功能負責(zé)藍牙連接、通話、音樂等。負責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)、數(shù)據(jù)的解碼、編碼、轉(zhuǎn)碼解碼等。3.TWS工作原理杰理TWS（True Wireless Stereo）真無線立體聲耳機的基本原理：TWS耳機分左右耳機，和手機連接的耳機稱為主耳機，另外一個稱為副耳機。手機連接主耳機，再由主耳機連接副耳組成立體聲系統(tǒng)，實現(xiàn)真正的藍牙左右聲道無線分離使用。手機把左右聲道的音頻發(fā)給主耳，主耳再把其中一個聲道發(fā)給副耳。四、發(fā)生單元1.功能：發(fā)聲。原理：振動發(fā)聲，怎么產(chǎn)生振動？交變的音頻信號流過線圈，形成交變的磁場（極性不斷變化），和其他永磁材料相互作用(同性相斥，異性相吸)，這種變化的磁性作用力，帶動振膜等材料振動，從而發(fā)出聲音。2.分類主要有3種：動圈、動鐵、圈鐵。①動圈：動圈式揚聲器主要通過內(nèi)部的薄膜作為振動源，薄膜上附有導(dǎo)線圈，利用電流流過線圈產(chǎn)生磁場，磁場和永磁材料相互作用，推動薄膜振動產(chǎn)生聲音。優(yōu)點：技術(shù)難度小，成本低，低頻表現(xiàn)好，市場主流。缺點：漏音、高頻部分衰減十分明顯。②動鐵：動鐵式耳機是通過一個結(jié)構(gòu)精密的連接棒傳導(dǎo)到一個微型振膜的中心點，從而產(chǎn)生振動并發(fā)聲。優(yōu)點：體積小、解決了漏音問題，可以用多個動鐵單元提高各個頻段的音質(zhì)。缺點：結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜，貴，調(diào)音技術(shù)難度高。③圈鐵：發(fā)生單元包含動圈和動鐵，兩者優(yōu)勢互補。五、咪頭（歌爾、瑞聲、瑞勤、敏芯等）1.功能：采集聲音，將空氣中的變動壓力波轉(zhuǎn)化成變動的電信號。2.常用麥分類：①駐極體麥克風(fēng)：駐極體麥克風(fēng)使用了可保有永久電荷的駐極體物質(zhì)，不需要再對電容供電。（若駐極體麥克風(fēng)中內(nèi)置放大電路，則需要供電）優(yōu)點：技術(shù)成熟、價格便宜。缺點：體積大，不方便SMT、引線長，造成信號衰減、生產(chǎn)工序多，一致性差、靈敏度不穩(wěn)定。②MEMS麥克風(fēng)：原理：通常由薄膜和電極組成的電容器和信號處理電路組成，集成在半導(dǎo)硅材料上，所以也稱硅麥克風(fēng)，硅麥一般都集成了前置放大器，甚至有些硅麥會集成模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，直接輸出數(shù)字信號，成為數(shù)字麥克風(fēng)。優(yōu)點：體積小，可SMT、產(chǎn)品穩(wěn)定性好。缺點：價格較高。六、天線1.功能：收發(fā)無線2.4G藍牙信號。2.常用4種天線分類：①PCB板載天線直接畫在PCB板子上， 由于產(chǎn)品體積限制，音箱板常用，TWS耳機板較少用。優(yōu)點：調(diào)試簡單，便宜。缺點：面積大，方向性比較單一。②FPC天線板天線畫到黃色柔性塑料上。優(yōu)點：適用于絕大多數(shù)小型電子產(chǎn)品，能做的頻段比較豐富，性能較好，成本較低。缺點：每一款產(chǎn)品都需要進行單獨調(diào)試、人工貼片。③陶瓷天線體積小，在TWS耳機應(yīng)用廣泛。優(yōu)點：體積小、便于應(yīng)用、成本低、性能較好并且只占用很小的空間。缺點：對凈空區(qū)域要求較高，方向性比較單一，對擺放位置有要求。④LDS天線LDS天線則是采用激光直接成型技術(shù)，利用激光/鐳射/電鍍技術(shù)直接在耳機的塑膠外殼內(nèi)層鍍成金屬天線圖形，更進一步的利用了耳機內(nèi)部空間。LDS天線需要產(chǎn)品塑膠外殼內(nèi)部有平整的平面給予其依附。優(yōu)點：全方向性都可支持、接受能力強。缺點：成本更加昂貴，并且對產(chǎn)品外表面工藝材料有特殊的要求。七、對“杰理JL701N產(chǎn)品特點”的詳細解釋1.支持藍牙5.3雙模(BR/EDR/BLE)，JL701N支持LE AUDIO及LC3編解碼①雙模藍牙就是芯片同時支持經(jīng)典藍牙EDR和低功耗藍牙BLE?；舅俾剩˙R）/增強數(shù)據(jù)速率（EDR），也稱為經(jīng)典藍牙，用于數(shù)據(jù)量大的音頻傳輸。應(yīng)用吞吐量0.7-2.1 Mb/s。低功耗藍牙（BLE），用于小量數(shù)據(jù)傳輸， 例如和手機APP的交互。應(yīng)用吞吐量0.2 Mb/s②常見藍牙音頻編解碼技術(shù)上圖中的音頻編解碼協(xié)議是各大藍牙芯片廠家常用的協(xié)議，SBC是必須要實現(xiàn)的協(xié)議，LDAC目前音質(zhì)最好的。杰理所有的藍牙芯片都支持SBC、AAC， JL701N還支持LDAC和LC3。藍牙5.2版本后，誕生了LE Audio新的藍牙音頻技術(shù)標準和LC3（BLE音頻強制編解碼器）。LE Audio擁有LC3、多重串流音頻、廣播音頻三大功能，LC3主打高效的音頻編碼算法和較低的復(fù)雜度。2.高集成度，外圍精簡。3.內(nèi)置觸摸：高度成熟久經(jīng)市場驗證，支持滑動觸摸，支持電容式入耳檢測4.加強抗干擾性能：復(fù)雜電磁環(huán)境下大幅緩解卡頓情況5.ANC主動降噪：AC/JL700N系列支持FF/FB單饋，JL701N支持Hybrid混合饋①ANC主動降噪的原理用麥克風(fēng)準確地采樣環(huán)境聲音，記錄背景噪音，反轉(zhuǎn)噪音信號以創(chuàng)建“反噪音”，然后將其添加到包括音樂的輸出信號中。當(dāng)反噪音信號到達您的耳朵時，它就會抵消實際的背景噪音。如圖所示，把音頻信號疊加的環(huán)境噪聲去掉。需要用降噪算法，芯片要有強大的運算能力，數(shù)字信號處理器(DSP)。ANC主動降噪方式通常有： FF前饋主動降噪、FB反饋主動降噪、Hybrid 混合主動降噪、自適應(yīng)ANC。②Feedforward ANC (FF)：前饋主動降噪前饋是最簡單的一種主動降噪類型，噪音捕捉的麥克風(fēng)被放置在耳機的外部（外置麥克風(fēng)），稱之FF前饋。優(yōu)點：噪聲靈敏度最好，可以很好地消除中頻噪聲，如語音或交通工具類的背景噪音。缺點：噪音消除能力和佩戴姿勢相關(guān)，松散的姿勢，可能會讓額外的高頻噪音通過縫隙進入耳朵。前饋ANC對風(fēng)嘯和其他形式的附帶噪音更敏感，這些不可預(yù)測的噪音可能會被放大，降噪類型受到極大限制。③Feedback ANC（FB）：反饋主動降噪麥克風(fēng)位于耳罩內(nèi)部（內(nèi)置麥克風(fēng)），或者位于佩戴者的耳朵內(nèi)部（耳塞式耳機）。優(yōu)點：內(nèi)置的麥克風(fēng)捕捉到的噪音更準確地反映了佩戴者聽到的噪音，不管耳機佩戴的好不好，更能抵御風(fēng)嘯。缺點：可能會失去高頻噪音抵消的靈敏度，在阻斷1-2 kHz范圍內(nèi)的噪聲方面，它落后于前饋ANC。反饋型降噪必須應(yīng)對用戶的需要音頻（如音樂）也可能被內(nèi)置麥克風(fēng)捕捉到，處理后，可能喪失音樂細節(jié)。④Hybrid ANC：混合主動降噪使用兩個麥克風(fēng)，一個在外面，一個在里面。結(jié)合前饋和反饋麥克風(fēng)來處理覆蓋所有的背景噪音。優(yōu)點：此ANC算法可以更快、更準確地做出反應(yīng)。使用混合技術(shù)，用戶將獲得最佳的噪聲衰減頻率覆蓋范圍和最低的錯誤反饋降噪幾率?；旌螦NC仍然可以用于環(huán)境噪聲和隔音功能，同時保留準確，量身定制的ANC的優(yōu)點。缺點：混合ANC更昂貴。不僅有兩個麥克風(fēng)，而且這些麥克風(fēng)需要高質(zhì)量的(如數(shù)字麥克風(fēng))，性能更高的DSP。開發(fā)人員還加倍進行所有頻率和性能測試，以最大限度地消除噪聲。⑤自適應(yīng)ANC：用算法彌補工作原理由于混合ANC成本太高，因此廠商開始通過DSP算法來彌補前饋或反饋ANC的缺點，同時增加的成本又在可以接受范圍內(nèi)。6.ENC通話降噪：基于AI智能降噪算法，支持單麥/雙麥降噪，支持風(fēng)噪抑制，降噪效果卓越①原理：主動降噪引擎將在檢測到環(huán)境噪音時，將雙麥克風(fēng)拾音的音頻信號傳回主控芯片，并經(jīng)過復(fù)雜的算法處理，從音頻信號中剝離出環(huán)境噪音信號。②分類：單麥降噪和雙麥降噪單麥降噪是通過單個麥克風(fēng)僅從語音信號和環(huán)境噪聲的個別特征進行降噪處理。雙麥降噪是通過在不同位置安裝兩個麥克風(fēng)獲取環(huán)境噪音的時域特征，進而進行時域濾波，通過判斷麥克風(fēng)信號的差異來確定噪聲信號，然后直接與語音信號相減，從而實現(xiàn)噪聲消除的效果。相對于單麥，雙麥降噪技術(shù)的效果更加優(yōu)秀。7.低功耗：50%音量音樂播放功耗僅為5.5mA左右8.低DAC底噪：噪底低至4.5μVrms9.多路ADC輸入：助力打造純模擬麥高性價比產(chǎn)品10.雙差分立體聲輸出：雙聲道隔離度高，互不串?dāng)_相對于AC697N只有1對DAC音頻輸出腳（DACL DACR），701N芯片有2對DAC音頻輸出腳（DACL- DACL+, DACR- DACR+）可以組成雙差分立體聲輸出。差分音頻輸出具有更好的抗干擾。11.支持一拖二，谷歌快連（GFPS）等功能藍牙耳機一拖二：一個藍牙耳機能夠同時與兩臺藍牙設(shè)備建立連接。這意味著用戶可以通過同一部藍牙耳機分別接聽或撥打電話給兩臺不同的智能手機。谷歌快連（GFPS）: Android方便快速的連接耳機。利用耳機的BLE功能來發(fā)現(xiàn)附近支持藍牙的配件，屏幕上會出現(xiàn)一條彈出消息，詢問您是否要連接，點擊連接按鈕，連接更方便。八．典型降噪藍牙耳機參數(shù)解答1.圈鐵架構(gòu)HIF音質(zhì)發(fā)聲單元采用動圈+動鐵，兼顧兩者之優(yōu)點，分頻調(diào)校音質(zhì)，高頻/低頻都很好。支持音質(zhì)高的音頻傳輸協(xié)議LDAC。2.QuietMax智能降噪深度達42db每個耳機采用FF/FB前饋和后饋的混合饋，雙麥主動降噪。自適應(yīng)降噪算法，針對環(huán)境聲，能識別車站/地鐵/街道/辦公室等各種環(huán)境，自動調(diào)整軟件ANC主動降噪算法。
2025.04.14了解詳情
