原標題：TWS藍牙耳機介紹及TI低功耗方案

一、TWS藍牙耳機概述

TWS（True Wireless Stereo）藍牙耳機是無線立體聲耳機的升級形態，通過藍牙技術實現左右耳機的獨立連接，擺脫線纜束縛。其核心特點包括：

• 雙耳獨立傳輸：左右耳直接與手機通信，降低延遲。

• 低功耗設計：支持長時間續航（單次4-8小時，配合充電盒可達20小時以上）。

• 多功能集成：支持主動降噪（ANC）、環境音模式、觸控交互等。

二、TWS藍牙耳機技術架構

三、TI低功耗方案優勢

德州儀器（TI）為TWS耳機提供從芯片到系統的全棧解決方案，核心優勢包括：

1. 超低功耗藍牙芯片

• 待機功耗：<1μA

• 發射功耗：<5mA（0dBm）

• 支持藍牙5.3，兼容多協議（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

• 降壓轉換器，效率>95%，支持動態電壓調節（DVS）。

• 18W快充輸入，支持無線充電（Qi協議）。

• 電池充電效率>90%，反向升壓輸出（給耳機充電）。

• BQ25619：

• TPS62745：

3. 傳感器融合技術

• IWR6843：毫米波雷達傳感器，實現高精度入耳檢測（誤判率<1%）。

• 低功耗加速度計：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、典型應用場景與案例

1. 消費級TWS耳機

• 低延遲：游戲模式延遲<60ms。

• 長續航：單次8小時，充電盒續航24小時。

• 采用TI的CC2642R2藍牙芯片，實現多設備快速切換。

• 集成BQ25619電源管理芯片，支持無線充電與反向升壓。

• 產品示例：Sony WF-1000XM5

• 用戶痛點解決：

2. 工業級TWS耳機

• 使用CC35xx系列芯片，集成DSP實現實時降噪。

• 結合IWR6843毫米波傳感器，檢測工人佩戴狀態，自動啟停降噪。

• 應用場景：工廠噪音環境下的語音指令識別。

• TI方案：

五、TI低功耗方案實施要點

1. 硬件設計

• 使用0201封裝電容電阻，節省空間。

• 選擇低ESR（等效串聯電阻）的鉭電容，提高電源穩定性。

• 藍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. 軟件優化

• 動態調整芯片頻率（DVFS），根據負載降低功耗。

• 實現深度睡眠模式，電流消耗<1μA。

• 使用TI的SimpleLink SDK，支持快速開發。

• 開啟低功耗模式（LPM），待機時關閉非必要外設。

• 藍牙協議棧：

• 電源管理策略：

3. 測試與驗證

• 通過藍牙SIG認證，確保與主流手機（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耳機作為智能終端，集成語音助手、健康監測（心率、血氧）等功能。

2. 空間音頻

• 支持頭部追蹤（Head Tracking），實現3D環繞聲效。

3. 超低功耗技術

• 藍牙6.0標準將進一步降低功耗，延長續航至單次10小時以上。

七、總結

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

• 延長續航：通過動態功耗管理，實現單次8小時以上使用。

• 提升體驗：低延遲、高音質、智能交互。

• 降低成本：集成化設計減少元件數量，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品，搶占市場份額。