原標(biāo)題：TWS藍(lán)牙耳機(jī)介紹及TI低功耗方案

一、TWS藍(lán)牙耳機(jī)概述

TWS（True Wireless Stereo）藍(lán)牙耳機(jī)是無線立體聲耳機(jī)的升級形態(tài)，通過藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)左右耳機(jī)的獨(dú)立連接，擺脫線纜束縛。其核心特點(diǎn)包括：

• 雙耳獨(dú)立傳輸：左右耳直接與手機(jī)通信，降低延遲。

• 低功耗設(shè)計(jì)：支持長時間續(xù)航（單次4-8小時，配合充電盒可達(dá)20小時以上）。

• 多功能集成：支持主動降噪（ANC）、環(huán)境音模式、觸控交互等。

二、TWS藍(lán)牙耳機(jī)技術(shù)架構(gòu)

三、TI低功耗方案優(yōu)勢

德州儀器（TI）為TWS耳機(jī)提供從芯片到系統(tǒng)的全棧解決方案，核心優(yōu)勢包括：

1. 超低功耗藍(lán)牙芯片

• 待機(jī)功耗：<1μA

• 發(fā)射功耗：<5mA（0dBm）

• 支持藍(lán)牙5.3，兼容多協(xié)議（BLE、Zigbee）

• CC2642R2：

• CC35xx系列：集成DSP，支持語音喚醒（VoW）功能。

2. 高效電源管理

• 降壓轉(zhuǎn)換器，效率>95%，支持動態(tài)電壓調(diào)節(jié)（DVS）。

• 18W快充輸入，支持無線充電（Qi協(xié)議）。

• 電池充電效率>90%，反向升壓輸出（給耳機(jī)充電）。

• BQ25619：

• TPS62745：

3. 傳感器融合技術(shù)

• IWR6843：毫米波雷達(dá)傳感器，實(shí)現(xiàn)高精度入耳檢測（誤判率<1%）。

• 低功耗加速度計(jì)：支持手勢識別（如雙擊、滑動）。

4. 降噪與音頻處理

• 集成24位ADC/DAC，支持ANC算法硬件加速。

• 信噪比（SNR）：105dB，總諧波失真（THD+N）：-90dB。

• AIC326x：

四、典型應(yīng)用場景與案例

1. 消費(fèi)級TWS耳機(jī)

• 低延遲：游戲模式延遲<60ms。

• 長續(xù)航：單次8小時，充電盒續(xù)航24小時。

• 采用TI的CC2642R2藍(lán)牙芯片，實(shí)現(xiàn)多設(shè)備快速切換。

• 集成BQ25619電源管理芯片，支持無線充電與反向升壓。

• 產(chǎn)品示例：Sony WF-1000XM5

• 用戶痛點(diǎn)解決：

2. 工業(yè)級TWS耳機(jī)

• 使用CC35xx系列芯片，集成DSP實(shí)現(xiàn)實(shí)時降噪。

• 結(jié)合IWR6843毫米波傳感器，檢測工人佩戴狀態(tài)，自動啟停降噪。

• 應(yīng)用場景：工廠噪音環(huán)境下的語音指令識別。

• TI方案：

五、TI低功耗方案實(shí)施要點(diǎn)

1. 硬件設(shè)計(jì)

• 使用0201封裝電容電阻，節(jié)省空間。

• 選擇低ESR（等效串聯(lián)電阻）的鉭電容，提高電源穩(wěn)定性。

• 藍(lán)牙芯片與天線保持最短路徑，減少信號損耗。

• 電源模塊靠近電池，降低壓降。

• PCB布局：

• 元件選型：

2. 軟件優(yōu)化

• 動態(tài)調(diào)整芯片頻率（DVFS），根據(jù)負(fù)載降低功耗。

• 實(shí)現(xiàn)深度睡眠模式，電流消耗<1μA。

• 使用TI的SimpleLink SDK，支持快速開發(fā)。

• 開啟低功耗模式（LPM），待機(jī)時關(guān)閉非必要外設(shè)。

• 藍(lán)牙協(xié)議棧：

• 電源管理策略：

3. 測試與驗(yàn)證

• 通過藍(lán)牙SIG認(rèn)證，確保與主流手機(jī)（如iPhone、Android）的兼容性。

• 使用Keysight N6705C電源分析儀，測量不同模式下的電流。

• 功耗測試：

• 兼容性測試：

六、未來趨勢

1. AIoT集成

• TWS耳機(jī)作為智能終端，集成語音助手、健康監(jiān)測（心率、血氧）等功能。

2. 空間音頻

• 支持頭部追蹤（Head Tracking），實(shí)現(xiàn)3D環(huán)繞聲效。

3. 超低功耗技術(shù)

• 藍(lán)牙6.0標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步降低功耗，延長續(xù)航至單次10小時以上。

七、總結(jié)

TI的低功耗方案通過芯片級優(yōu)化、電源管理創(chuàng)新和傳感器融合，為TWS耳機(jī)提供了高效、可靠的解決方案。其核心價值在于：

• 延長續(xù)航：通過動態(tài)功耗管理，實(shí)現(xiàn)單次8小時以上使用。

• 提升體驗(yàn)：低延遲、高音質(zhì)、智能交互。

• 降低成本：集成化設(shè)計(jì)減少元件數(shù)量，降低BOM成本。

對于廠商而言，選擇TI方案可快速推出差異化產(chǎn)品，搶占市場份額。