一、認(rèn)識(shí)TWS耳機(jī)的組成
TWS耳機(jī)由充電倉(cāng)和耳機(jī)組成:
充電倉(cāng):鋰電池、鋰電保護(hù)板、5V升壓、充電管理芯片、MCU(非必須)。
耳機(jī):藍(lán)牙芯片、鋰電池、喇叭、mic、天線。
二、充電倉(cāng)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(shí)使用的充電寶。
根據(jù)充電倉(cāng)主控芯片和入倉(cāng)的耳機(jī)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(cāng)可以輕易的獲取和控制耳機(jī)的狀態(tài)。
給充電倉(cāng)和耳機(jī)中鋰電池提供充電管理;指示電量、和耳機(jī)藍(lán)牙芯片通信等。
3.3.7V鋰電池
通常500mAh左右,越大續(xù)航時(shí)間越長(zhǎng)。
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(hù)芯片
提供過(guò)放、過(guò)充、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫以保護(hù)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。
基本功能:可以設(shè)置充電電流大小、充電狀態(tài)(是否充滿)、 過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)。
6.5V升壓芯片
把鋰電池3.7V升壓到5V,耳機(jī)入倉(cāng)后,通過(guò)頂針連接,檢測(cè)提供此5V電源給耳機(jī)充電。
7.MCU單片機(jī)芯片
充電倉(cāng)電量檢測(cè)、通過(guò)控制LED數(shù)碼或LED指示燈顯示電量;
通過(guò)頂針和耳機(jī)藍(lán)牙芯片通信,交互信息,實(shí)現(xiàn)充電倉(cāng)顯示耳機(jī)狀態(tài)、控制耳機(jī);
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(cāng),沒(méi)有MCU單片機(jī)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(jī)配對(duì)等操作。
三、藍(lán)牙芯片
1.藍(lán)牙芯片廠商
杰理、藍(lán)訊、恒玄BES、物奇、高通、瑞昱、絡(luò)達(dá)、慧聯(lián)等,其中杰理、藍(lán)訊占有一半以上市場(chǎng)份額。
杰理藍(lán)牙耳機(jī)芯片型號(hào)都有哪些?
AC69X系列:AC695N、AC696N、AD697N、AD698N
AC/JL70N系列:AC700N、JL701N、JL703N、AC704N、AC705N、AC706N、AC707N、JL708N、JL709N、JL710N。
2.功能
負(fù)責(zé)藍(lán)牙連接、通話、音樂(lè)等。
負(fù)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(wú)線立體聲耳機(jī)的基本原理:
TWS耳機(jī)分左右耳機(jī),和手機(jī)連接的耳機(jī)稱為主耳機(jī),另外一個(gè)稱為副耳機(jī)。
手機(jī)連接主耳機(jī),再由主耳機(jī)連接副耳組成立體聲系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)真正的藍(lán)牙左右聲道無(wú)線分離使用。
手機(jī)把左右聲道的音頻發(fā)給主耳,主耳再把其中一個(gè)聲道發(fā)給副耳。
四、發(fā)生單元
1.功能:發(fā)聲。
原理:振動(dòng)發(fā)聲,怎么產(chǎn)生振動(dòng)?
交變的音頻信號(hào)流過(guò)線圈,形成交變的磁場(chǎng)(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(dòng)振膜等材料振動(dòng),從而發(fā)出聲音。
2.分類
主要有3種:動(dòng)圈、動(dòng)鐵、圈鐵。
①動(dòng)圈:
動(dòng)圈式揚(yáng)聲器主要通過(guò)內(nèi)部的薄膜作為振動(dòng)源,薄膜上附有導(dǎo)線圈,利用電流流過(guò)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)和永磁材料相互作用,推動(dòng)薄膜振動(dòng)產(chǎn)生聲音。
優(yōu)點(diǎn):技術(shù)難度小,成本低,低頻表現(xiàn)好,市場(chǎng)主流。
缺點(diǎn):漏音、高頻部分衰減十分明顯。
②動(dòng)鐵:

動(dòng)鐵式耳機(jī)是通過(guò)一個(gè)結(jié)構(gòu)精密的連接棒傳導(dǎo)到一個(gè)微型振膜的中心點(diǎn),從而產(chǎn)生振動(dòng)并發(fā)聲。
優(yōu)點(diǎn):體積小、解決了漏音問(wèn)題,可以用多個(gè)動(dòng)鐵單元提高各個(gè)頻段的音質(zhì)。
缺點(diǎn):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(dòng)圈和動(dòng)鐵,兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
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(dòng)壓力波轉(zhuǎn)化成變動(dòng)的電信號(hào)。
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(duì)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(diǎn):技術(shù)成熟、價(jià)格便宜。
缺點(diǎn):體積大,不方便SMT、引線長(zhǎng),造成信號(hào)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(hào)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(huì)集成模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,直接輸出數(shù)字信號(hào),成為數(shù)字麥克風(fēng)。
優(yōu)點(diǎn):體積小,可SMT、產(chǎn)品穩(wěn)定性好。
缺點(diǎn):價(jià)格較高。
六、天線
1.功能:收發(fā)無(wú)線2.4G藍(lán)牙信號(hào)。
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(jī)板較少用。
優(yōu)點(diǎn):調(diào)試簡(jiǎn)單,便宜。
缺點(diǎn):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(diǎn):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(diǎn):每一款產(chǎn)品都需要進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試、人工貼片。
③陶瓷天線
體積小,在TWS耳機(jī)應(yīng)用廣泛。
優(yōu)點(diǎn):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(diǎn):對(duì)凈空區(qū)域要求較高,方向性比較單一,對(duì)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(jī)的塑膠外殼內(nèi)層鍍成金屬天線圖形,更進(jìn)一步的利用了耳機(jī)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(diǎn):全方向性都可支持、接受能力強(qiáng)。
缺點(diǎn):成本更加昂貴,并且對(duì)產(chǎn)品外表面工藝材料有特殊的要求。
七、對(duì)“杰理JL701N產(chǎn)品特點(diǎn)”的詳細(xì)解釋

1.支持藍(lán)牙5.3雙模(BR/EDR/BLE),JL701N支持LE AUDIO及LC3編解碼
①雙模藍(lán)牙
就是芯片同時(shí)支持經(jīng)典藍(lán)牙EDR和低功耗藍(lán)牙BLE。
基本速率(BR)/增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率(EDR),也稱為經(jīng)典藍(lán)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(lán)牙(BLE),用于小量數(shù)據(jù)傳輸, 例如和手機(jī)APP的交互。應(yīng)用吞吐量0.2 Mb/s
②常見藍(lán)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(lán)牙芯片廠家常用的協(xié)議,SBC是必須要實(shí)現(xiàn)的協(xié)議,LDAC目前音質(zhì)最好的。
杰理所有的藍(lán)牙芯片都支持SBC、AAC, JL701N還支持LDAC和LC3。
藍(lán)牙5.2版本后,誕生了LE Audio新的藍(lán)牙音頻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和LC3(BLE音頻強(qiáng)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(jiǎn)。
3.內(nèi)置觸摸:高度成熟久經(jīng)市場(chǎng)驗(yàn)證,支持滑動(dòng)觸摸,支持電容式入耳檢測(cè)
4.加強(qiáng)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(dòng)降噪:AC/JL700N系列支持FF/FB單饋,JL701N支持Hybrid混合饋
①ANC主動(dòng)降噪的原理

用麥克風(fēng)準(zhǔn)確地采樣環(huán)境聲音,記錄背景噪音,反轉(zhuǎn)噪音信號(hào)以創(chuàng)建“反噪音”,然后將其添加到包括音樂(lè)的輸出信號(hào)中。當(dāng)反噪音信號(hào)到達(dá)您的耳朵時(shí),它就會(huì)抵消實(shí)際的背景噪音。如圖所示,把音頻信號(hào)疊加的環(huán)境噪聲去掉。需要用降噪算法,芯片要有強(qiáng)大的運(yùn)算能力,數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。
ANC主動(dòng)降噪方式通常有: FF前饋主動(dòng)降噪、FB反饋主動(dòng)降噪、Hybrid 混合主動(dòng)降噪、自適應(yīng)ANC。
②Feedforward ANC (FF):前饋主動(dòng)降噪

前饋是最簡(jiǎn)單的一種主動(dòng)降噪類型,噪音捕捉的麥克風(fēng)被放置在耳機(jī)的外部(外置麥克風(fēng)),稱之FF前饋。
優(yōu)點(diǎn):噪聲靈敏度最好,可以很好地消除中頻噪聲,如語(yǔ)音或交通工具類的背景噪音。
缺點(diǎn):噪音消除能力和佩戴姿勢(shì)相關(guān),松散的姿勢(shì),可能會(huì)讓額外的高頻噪音通過(guò)縫隙進(jìn)入耳朵。
前饋ANC對(duì)風(fēng)嘯和其他形式的附帶噪音更敏感,這些不可預(yù)測(cè)的噪音可能會(huì)被放大,降噪類型受到極大限制。
③Feedback ANC(FB):反饋主動(dòng)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(jī))。
優(yōu)點(diǎn):內(nèi)置的麥克風(fēng)捕捉到的噪音更準(zhǔn)確地反映了佩戴者聽到的噪音,不管耳機(jī)佩戴的好不好,更能抵御風(fēng)嘯。
缺點(diǎn):可能會(huì)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(duì)用戶的需要音頻(如音樂(lè))也可能被內(nèi)置麥克風(fēng)捕捉到,處理后,可能喪失音樂(lè)細(xì)節(jié)。
④Hybrid ANC:混合主動(dòng)降噪

使用兩個(gè)麥克風(fēng),一個(gè)在外面,一個(gè)在里面。結(jié)合前饋和反饋麥克風(fēng)來(lái)處理覆蓋所有的背景噪音。
優(yōu)點(diǎn):此ANC算法可以更快、更準(zhǔn)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(cuò)誤反饋降噪幾率。混合ANC仍然可以用于環(huán)境噪聲和隔音功能,同時(shí)保留準(zhǔn)確,量身定制的ANC的優(yōu)點(diǎn)。
缺點(diǎn):混合ANC更昂貴。不僅有兩個(gè)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(jìn)行所有頻率和性能測(cè)試,以最大限度地消除噪聲。
⑤自適應(yīng)ANC:用算法彌補(bǔ)工作原理
由于混合ANC成本太高,因此廠商開始通過(guò)DSP算法來(lái)彌補(bǔ)前饋或反饋ANC的缺點(diǎn),同時(shí)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(dòng)降噪引擎將在檢測(cè)到環(huán)境噪音時(shí),將雙麥克風(fēng)拾音的音頻信號(hào)傳回主控芯片,并經(jīng)過(guò)復(fù)雜的算法處理,從音頻信號(hào)中剝離出環(huán)境噪音信號(hào)。
②分類:?jiǎn)嘻溄翟牒碗p麥降噪
單麥降噪是通過(guò)單個(gè)麥克風(fēng)僅從語(yǔ)音信號(hào)和環(huán)境噪聲的個(gè)別特征進(jìn)行降噪處理。雙麥降噪是通過(guò)在不同位置安裝兩個(gè)麥克風(fēng)獲取環(huán)境噪音的時(shí)域特征,進(jìn)而進(jìn)行時(shí)域?yàn)V波,通過(guò)判斷麥克風(fēng)信號(hào)的差異來(lái)確定噪聲信號(hào),然后直接與語(yǔ)音信號(hào)相減,從而實(shí)現(xiàn)噪聲消除的效果。相對(duì)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(lè)播放功耗僅為5.5mA左右
8.低DAC底噪:噪底低至4.5μVrms
9.多路ADC輸入:助力打造純模擬麥高性價(jià)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(duì)于AC697N只有1對(duì)DAC音頻輸出腳(DACL DACR),701N芯片有2對(duì)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(lán)牙耳機(jī)一拖二:一個(gè)藍(lán)牙耳機(jī)能夠同時(shí)與兩臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備建立連接。這意味著用戶可以通過(guò)同一部藍(lán)牙耳機(jī)分別接聽或撥打電話給兩臺(tái)不同的智能手機(jī)。
谷歌快連(GFPS): Android方便快速的連接耳機(jī)。利用耳機(jī)的BLE功能來(lái)發(fā)現(xiàn)附近支持藍(lán)牙的配件,屏幕上會(huì)出現(xiàn)一條彈出消息,詢問(wèn)您是否要連接,點(diǎn)擊連接按鈕,連接更方便。
八.典型降噪藍(lán)牙耳機(jī)參數(shù)解答
1.圈鐵架構(gòu)HIF音質(zhì)

發(fā)聲單元采用動(dòng)圈+動(dòng)鐵,兼顧兩者之優(yōu)點(diǎn),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(dá)42db

每個(gè)耳機(jī)采用FF/FB前饋和后饋的混合饋,雙麥主動(dòng)降噪。
自適應(yīng)降噪算法,針對(duì)環(huán)境聲,能識(shí)別車站/地鐵/街道/辦公室等各種環(huán)境,自動(dòng)調(diào)整軟件ANC主動(dòng)降噪算法。






