蓝牙耳机经历了几个阶段的发展,到2016年苹果发布第一代AirPods,正式进入TWS耳机时代。而随着TWS耳机的快速普及,产品的性能得到不断完善,功能也在持续丰富,如降噪、空间音频、游戏模式、弹窗连接、开盖即连等功能,不断拓展TWS耳机的使用场景,进一步促进了产品的发展。
其中,在人机交互方面,目前的TWS耳机产品支持入耳检测、触摸/压感控制,以及语音指令等,通过内置的对应传感器采集数据,上传检测IC进行数据处理和指令下达,使用时仅通过耳机即可进行各项功能的便捷控制,无需再掏出手机,带来更加便捷的用户体验。
从TWS耳机人机交互方式可以了解到,检测IC作为人机交互的最主要配置,其性能影响着产品的实际操作体验。我爱音频网根据对市场的持续跟踪,在近期发现锐盟半导体推出了RM1001系列高精度佩戴检测芯片,基于高精度检测、低噪声、抗干扰性强等特点,帮助品牌客户产品交互体验升级。
一、锐盟半导体发布RM1001系列高精度佩戴检测芯片
锐盟半导体作为人机界面处理器芯片领军企业,通过对成本、待机时间(寿命)和尺寸这三大人机交互技术瓶颈和重大挑战的思考和不断突破,积累了亚阈值超低功耗信号采集与处理技术、电容-数字噪声整形直接转换架构技术等一系列创新成果,通过创新的电路架构和简洁高效算法的硬件化与定制化实现,为客户提供最具体验感的产品。
基于多项核心技术优势,锐盟半导体成功推出RM1001系列高精度佩戴检测芯片,并已被包括O2在内的多个品牌客户采用,在TWS耳机、手环手表等智能穿戴人机交互应用上为广大客户提供“Realmagic Solution”。
O2是英国第二大移动电信运营商、欧洲第六大电信公司,在全球拥有广泛的影响力和终端客户。TW-216B是O2最新推出的真无线耳机产品,在注重佩戴舒适度的同时,融入智能佩戴检测,搭载锐盟RM1001系列高精度佩戴检测芯片,为消费者带来敏捷的入耳检测和灵动的触控操作体验。
TW-216B搭载锐盟RM1001系列高精度佩戴检测芯片。
RM1001系列高精度佩戴检测芯片采用电容-数字噪声整形直接转换架构专利技术,集成多通道全差分检测,适配自适应滤波与漂移补偿核心算法,具有高精度检测、低噪声、抗干扰性强等特点。
二、RM1001B高精度入耳+电容触摸芯片介绍
RM1001B是一款高精度入耳+电容触摸芯片,适用于TWS耳机入耳、触摸检测。芯片可以检测金属极板与待测物体之间的电容量,并通过高性能ADC量化为数值,然后通过内部的接近检测算法判断物体与极板之间的距离,当距离达到某一数值时,RM1001B会产生直接同步电平或事件编码脉冲波形输出。
RM1001B内部的自校准电路可以消除Sensor端的固定距离误差,同时也可以支持多路信号输入,任意两通路信号可以配置成差分模式以抵消外部环境寄生电容以及温度的漂移。
RM1001B拥有丰富的可配置寄存器,可以针对不同电容结构和工作环境进行调整和校准,并根据用户需求实现高性能、低功耗的调节。
RM1001B高精度佩戴检测芯片管脚图
参考原理图
主要特点:
高精度ADC及DSP环境自适应智能算法,自动自适应阈值和灵敏度水平,可编程的侦测范围、可编程的扫描周期等等。
1、2.4~5.5V的外部电源供应;
2、内建稳压电路;
3、多通道的电容感应输入通道,可以配置成差分模式
4、电容检测分辨率 30aF;
5、内部提供可编程的电容偏移补偿电容,最大50pF;
6、支持多种事件输出格式:直接同步电平输出、事件编码脉冲波形输出等;
7、支持I²C进行参数调节;
8、通过I²C总线并配合VPP烧录电源引脚,支持对EEPROM进行程序烧写和升级;
9、IO默认为输入,输出为开漏输出,外部增加上拉电阻上拉到所需的电源域;
10、典型入耳检测响应时间50ms;
11、扫描模式:5uA~10uA/CH;
12、瞌睡模式:3uA/CH;
13、封装形式:DFN8L(2X2)。
三、我爱音频网总结
在目前TWS耳机的交互方式中,主要采用的方案包括了物理按键、敲击、触摸、压感四种,许多产品再通过入耳检测、语音助手辅助,实现智能便捷的功能控制。其中电容式的触摸和入耳检测方案基于无需开孔、操作模式丰富、使用便捷,以及成本相对更低的特点,依然属于TWS耳机市场主流之一。
但另一方面,电容式方案同时伴有精准度相对较差、容易误触的缺点,因此对于检测处理器的性能拥有着更高的要求。锐盟半导体此次推出的RM1001系列高精度佩戴检测芯片,基于电容-数字噪声整形直接转换架构专利技术等多项核心优势,提供了一款高精度、高抗干扰、低噪声、低功耗的方案,使品牌客户产品能够为消费者带来敏捷的入耳检测和灵动的触控操作体验。
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