在TWS耳塞中应用的数字红外接近检测模块

TWS是英文True Wireless Stereo的缩写，即真正无线立体声的意思，该技术是基于蓝牙芯片技术的发展。将TWS技术运用到蓝牙耳机领域，催生了新产品——TWS蓝牙耳机。TWS技术利用两个互连且连接到移动设备的耳塞式耳机。两个音频设备通过蓝牙配对，分别传输左声道和右声道。这样有助于增加音频清晰度。

从前蓝牙耳机的工作原理就是底层无线信号模块、协议层和应用层，这点在真蓝牙无线耳机上是一样的，不过从前有线缆的蓝牙耳机是通过线缆将两个耳机单元连接到蓝牙模块上，蓝牙信号传输到模块并经过应用层直接输出音频信号，从两个耳机单元中发出，可以说整个传输就只有手机蓝牙和蓝牙耳机的信号互相传输。

但真无线蓝牙耳机的设计不同，它有着主副两个耳机，主耳机内的蓝牙模块用来连接手机，而副耳机则连接主耳机，也就是说真无线蓝牙耳机的无线信号传输其实分为两端，手机到主耳机、主耳机到副耳机，也就是说真无线蓝牙耳机不需要主副耳机之分，左右耳完全可以独立运作。数字红外接近检测模块可以实现无线耳机入耳/出耳检测，帮助延长电池单次充电后的使用时间，实现基本的无触摸手势控制，无需采用按钮。

在TWS耳塞中，通常将接近传感器配置为在物体（在这种情况下，用户的耳朵张开）在3毫米以内时触发检测信号，而在接近的物体在10毫米以外的距离内时释放信号。可靠的接近度检测需要足够的信噪比（SNR）。

接近传感器可以通过检测何时从耳中取出了耳塞从而进入待机模式减小功耗，但传感器本身会消耗能量：传感器的大部分能源消耗都归因于红外发射器。幸运的是，耳塞设计人员可以采用两种技术中的一种来限制传感器的功耗。

台湾旺泓推出的小体积数字红外接近检测模块 - WH4535V，其超小封装体积仅为L2.0毫米xW1.0毫米xH0.5毫米，让生产真正无线立体声（TWS）耳塞产品的音频制造商们得以开发更小、更轻的工业设计耳塞。

WH4535V是一种光到数字转换器，结合了接近传感器和高效的VCSEL光;是一种微型光地栅格阵列模块，集成了一个接近传感器和一个940nm红外VCSEL;利用由集成VCSEL发射器提供的对反射红外能量的光电二极管检测，接近检测功能可对附近的物体进行检测。

接近传感芯片- WH4535V特点：

小间距设计用于1.7mm圆形传感器孔径尺寸

1.8v和1.8v电源I2C总线

10uA@100ms和10bits下的总有功电流(包括VCSEL电流)

待机电流0.7uA；睡眠模式电流0.7uA

940nm VCSEL红外发射器驱动12mA

高串音和环境光消除，相当于220分辨率

ADC分辨率可选10/12/14/16位

审核编辑：汤梓红