降噪 YYDS！基於中科藍訊 BT8922B2 單麥 ENC TWS 耳機方案

TWS 市場概況

根據市場調研機構 Canalys 於 2020 年 11 月的調研信息顯示 2020 年全球品牌 TWS 耳機出貨量約為 2.5 億台，同比增長 78 %，預計 2021 年全球品牌 TWS 耳機出貨量約為 3.5 億台，2022 ~ 2024 年期間有望突破 5 億台，年複合增長率約為 19.8 %。

圖 1 – TWS 耳機市場狀況（資料來源 Canalys）

另外，根據市場調研機構 Counterpoint 的調研信息表示，在品牌表現方面，蘋果耳機目前仍領跑市場，但份額目前有所下降，其於 2020 年跌至 1/3 以下。隨著安卓陣營進攻愈發猛烈，預計蘋果耳機的市場份額仍有所下跌。屆時整個 TWS 市場重心將逐步轉向中高端市場。大多數高端品牌都將在新產品中引入高級功能以創造長期價值，而中低端品牌的價格戰將進一步升級，以爭奪市場份額。

中科藍訊做為專注於研發和銷售無線互聯 SoC 晶片的高科技公司，其市場份額占比 33 % 左右，隨著新產品迅龍二代 BT892X 系列的量產上市，推廣市場從原來的低端市場覆蓋到中高端市場，會成為更多客戶的選擇。故大聯大世平基於中科藍訊 BT8922B2 迅龍二代產品設計了一個單麥 ENC TWS 耳機方案，其主打 ENC 通話效果較中科藍訊迅龍一代 & 性價比小龍等系列更佳。

圖 2 – 中科藍訊 TWS BT 產品 Roadmap

下面就詳細描述本方案有使用的重要器件。本方案主要使用了中科藍訊 BT8922B2 BT SoC、TDK T4076 模擬麥克風、艾為 AW93001DNR 觸摸晶片、捷騰 JSA-1227 光學接近傳感器。

中科藍訊 BT8922B2 BT SoC

中科藍訊 BT8922B2 採用了 32 bit RISC-V 架構，主頻可達 160 MHz。支持 BT5.2 & BLE 雙模，其最大發射功率為 + 9 dBm，接收靈敏度 – 94 dBm @ 2 M EDR；其內置 256 KB RAM & 8 Mb Flash，BT8922B2 含有豐富的音頻接口，如 2 x 98 dB SNR DAC、1 x 90 dB SNR ADC、1 x Analog MIC 可支持聲加 AI 單麥 ENC 算法，用於實現更佳的上行通話效果。製程及功耗方面，迅龍二代採用了 40 nm 製程，可以實現主流的功耗水平，如其播放 SBC 音樂 32 Ω 阻抗滿載 80 % 音量的功耗約 5.36 mA。同時，其 VUSB 腳 + GND 腳集成了耳機充電、與充電倉雙向通信、產測協議收發、成品升級、EQ 調試功能，以便實現更易用、更貼合產線的藍牙方案。

圖 3 – 中科藍訊 BT892X 系統架構

TDK T4076 模擬麥克風

TDK T4076模擬麥克風為 2718 封裝，SNR 典型值為 63 dBA，靈敏度典型值為 - 38 dBV/Pa，這可以滿足中科藍訊對 AI 單麥 ENC 麥克風選型的要求：靈敏度 -26 dB ~ -42 dB，SNR 大於 59 dBA。

艾為 AW93001DNR 觸摸晶片

艾為 AW93001DNR 為單點電容式觸摸晶片，封裝為 DFN1510-6L 1.5 x 1.0 mm，其慢速模式下功耗為 1.0 μA，快速模式下功耗為 3.2 μA。

圖 4 – 艾為 AW93001DNR 功能

捷騰光電 JSA-1227 光學接近傳感器

        捷騰光電 JSA-1227 將 Proximity Sensor 940 nm 紅外 VCSEL 和兼容 SMBus 的 I2C 接口集成到一個晶片中。Proximity Sensor 通過反射紅外光來檢測人或物體的接近。捷騰光電 JSA-1227 內置了自動算法來校準 IR VCSEL 和傳感器之間的串擾。寬動態範圍還允許在深色玻璃後面進行短距離檢測。關於捷騰光電 JSA-1227 的詳細介紹可以參考以下博文：https://www.wpgdadatong.com/blog/detail?BID=B1754

圖 5 – 捷騰光電 JSA-1227 功能

參考資料

① Global smart accessories forecast 2021：
     https://www.canalys.com/newsroom/global-smart-accessories-market-2021-forecast

② “訊龍二代”藍牙 SoC 發布：
     https://www.52audio.com/archives/68030.html

③ 基於捷騰光電 JSA-1228 Proximity Sensor 在 TWS 應用上入耳偵測方案：
     https://www.wpgdadatong.com/blog/detail?BID=B1754