自AirPods發(fā)布以來,TWS真無線立體聲技術逐漸進入大眾視野,TWS耳機讓用戶擺脫了耳機線的束縛,打開充電盒就能與手機配對,戴上就自動播放音樂,輕輕碰一下就能實現(xiàn)喚醒語音助手、切歌、接聽/掛斷電話等操作,使用起來非常方便。
觸控技術取代了原來耳機的線控,有利也有弊:TWS耳機采用觸控方案,有結構簡單、配件少、模具費用低、裝配工位少、容易做外觀防水,給人有科技感的印象等優(yōu)點;另一方面,雖然沒有了纏繞和麻煩,但是觸控的靈敏度和誤觸問題也是考驗TWS耳機產(chǎn)品好不好用的一道難題。面對這一難點,致力于提供TWS耳機解決方案的卓芯微科技,推出了ZXW8029電容式入耳檢測及觸控芯片,主要應用于TWS耳機的入耳檢測及觸摸按鍵功能,下面一起來詳細了解一下吧~
一、ZXW8029入耳檢測及觸控方案
ZXW8029是一款針對TWS耳機的電容式入耳檢測及觸控的低功耗芯片,主要應用于TWS耳機的入耳檢測及觸摸按鍵功能。該方案支持入耳檢測功能、支持按鍵的單擊、雙擊和長按功能,還支持上下滑動的音量調(diào)節(jié)功能,并且能夠有效防止汗水等因素造成的誤觸;佩戴模式下會進如低功耗的睡眠模式,功耗只有4uA~7uA@3.2V。
1、ZXW8029 方案演示
ZXW8029 Touch IC內(nèi)部集成了一個高性能、低功耗MCU和一個4通道電容傳感器,利用RC振蕩的原理來檢測電容變化,從而實現(xiàn)入耳檢測及按鍵功能,使得人機交換的界面更加方便、更加智能。
2、ZXW8029的架構和特性
搭配卓芯微的 TWS 耳機入耳檢測及觸摸的軟件算法,ZXW8029擁有低功耗、高信噪比的特點,并且能夠準確識別入耳、出耳,上下滑動(或左右滑動)滑條和單雙擊、長按按鍵等操作。
特性:
(1)提供精確可靠的低功耗入耳檢測
(2)支持上下滑動(或左右滑動),單雙擊、長按等手勢操作
(3)工作電壓1.8V–5.5V
(4)內(nèi)置4通道電容傳感器
(5)IIC通信接口
(6)集成高性能,低功耗的MCU
(7)片上存儲器:RAM數(shù)據(jù)存儲器,128* 8 bit;True EEPROM存儲器,32 * 8 bit
(8)內(nèi)置2K*16bit的Flash程序存儲器
(9)時鐘和電源管理:HIRC振蕩器,2/4/8Mhz;LIRC振蕩器:32KHz
(10)封裝: 10DFN(3mm*3mm*0.75mm)
3、ZXW8029支持兩種工作模式,自動切換實現(xiàn)低功耗
ZXW8029 支持兩種工作模式以滿足低功耗應用要求,分別為Active和Idle兩種模式,兩個模式之間的切換如圖所示。在Active模式中,MCU 將以HIRC的系統(tǒng)頻率全速在運行。若檢測到相應Touch/Ear動作就會將相應寄存器的標志位置位,作動釋放時則將相應寄存器的標志位清除。
若一段時間沒有檢測到對應 Touch/Ear 動作,MCU 將關閉 HIRC,切換 Idle 模式以降低MCU的功耗。在 Idle 模式中,MCU以LIRC的驅動頻率驅動WDT,實現(xiàn)周期性的檢測相應的Touch/Ear 的動作。若檢測到相應的Touch/Ear的動作,MCU將開啟HIRC振蕩器,并從Idle模式中切換至 Active 模式。若無相應的Touch/Ear動作,MCU將繼續(xù)維持在較低功耗的Idle模式。
4、卓芯微提供成熟的配套開發(fā)工具,支持OTA升級
ZXW8029具有自動校準功能,可以去除汗?jié)n、溫濕度、頭發(fā)等干擾,同時卓芯微可以提供成熟的配套開發(fā)工具,能夠監(jiān)測觸控相關參數(shù),協(xié)助調(diào)解配置觸控感度。
手機端觸控參數(shù)監(jiān)測工具。KEY1為入耳式檢測,KEY2是按鍵功能,兩圖為帶上DEMO的時候操作按鍵時的數(shù)據(jù)顯示。
如果是成品的觸控功能調(diào)整,卓芯微的方案支持在線校準和OTA升級,可以免除后顧之憂。除此之外,卓芯微還可以協(xié)助評估佩戴檢測及手勢識別的可行性,提供SENSOR設計及LAYOUT的技術支持,根據(jù)客戶應用需求適配不同的觸摸固件,開發(fā)生產(chǎn)的FAE支持等。
二、卓芯微觸控方案的應用
ZXW8029是卓芯微最新的電容式入耳檢測及觸控方案,據(jù)我愛音頻網(wǎng)拆解了解到,此前卓芯微推出的多款觸控方案已被東芝、小米等知名品牌的TWS耳機采用,下面一起來回顧一下。
1、83A02A雙通道觸控方案
這是一款來自東芝的TWS耳機,采用了卓芯微的雙通道觸控方案,拆開耳機可以看到,耳機的觸控感應是通過FPC+頂針檢測到的。
耳機主板連接觸控FPC的頂針附近,有一顆來自HOLTEK合泰的BS83A02A-4 雙通道觸摸IC,采用6DFN的封裝方式,封裝小、功耗低,抗干擾能力強。芯片內(nèi)部集成高性能、低功耗雙通道電容傳感器,利用RC震蕩原理來檢測電容變化,從而實現(xiàn)觸控功能,搭配卓芯微科技針對TWS耳機的觸摸算法,可以準確識別單擊、雙擊、長按等操作。此外,83A02A支持編程,可以實現(xiàn)智能佩戴檢測功能。
2、83B04C四通道觸控方案
目前市面上比較熱門的小米真無線藍牙耳機Air2 SE采用的是卓芯微的四通道觸控方案,耳機支持入耳檢測、支持觸控。
主板上的Holtek合泰BS83B04C低功耗觸控感應MCU,支持4路觸摸檢測,用來響應入耳檢測和觸摸操作。
三、不只是觸控,卓芯微可提供TWS耳機全方位技術支持通
過此前我愛音頻網(wǎng)的拆解,我們可以了解到,選擇卓芯微方案的TWS耳機均為知名品牌,其耳機的設計和用料也都比較好,在同價位產(chǎn)品中非常有競爭力。據(jù)悉卓芯微公司于2017年開始服務品牌客戶,為國內(nèi)外一線品牌提供耳機解決方案,每月出貨量達KK級別,知名品牌客戶代表有華為、小米、OPPO、東芝、JBL、萬魔、舒爾、Skullcandy等。同時公司也是鈺泰,合泰,芯海的一級代理商,全系列芯片代理。除TWS耳機佩戴檢測和功能按鍵方案外,卓芯微還可以提供TWS耳機的壓力傳感、耳機充電倉等方案,旨在為客戶提供全方位的技術支持服務。
1、ZX8240,支持無線充電功能的TWS充電盒方案
卓芯微近期發(fā)布了一款型號為ZX8240的TWS充電盒電源管理芯片,支持無線充電,芯片集成度高,外圍電路簡單,充電電流可達400mA(可調(diào)節(jié)),靜態(tài)功耗低,僅15uA。是一個比較適合小體積TWS充電盒的無線充方案。
ZX8240芯片特點:
(1)高集成度,線路精簡:內(nèi)部集成無線充全橋整流電路;內(nèi)部集成通訊調(diào)變功能,滿足了無線充電接收端所需的電路;內(nèi)部集成5V LDO;內(nèi)部集成400mA線性充電線路。
(2)可通過QI認證
(3)支持IAP在線升級
(4)內(nèi)建多達128byte EEPROM
(5)擴展能力強,支持IIC,SPI,UART燈通訊接口





