2016年，蘋果推出了第一代AirPods，TWS耳機就此登場。在過去的3年中，TWS耳機在技術上已經進行了很大的革新。眾所周知，TWS耳機非常輕便，而這就要求相關傳感器能夠滿足小型化的需求。ams作為致力于傳感器發展中的佼佼者，也推出了多款用于TWS耳機領域的傳感器。2019年，ams又為TWS耳機帶來了新的技術，推出了紅外接近傳感器模塊TMD2635。

接近傳感器在TWS中的兩大主要功能

接近傳感器也被稱為距離傳感器，是一種無需接觸而能偵測附近存在物體的傳感器，被眾多領域所采用。ams將紅外技術與接近傳感器相結合，將新產品用于TWS耳機。新的應用場景，產生了新的挑戰，對于TWS來說，需要接近傳感器在滿足小型化的同時，也要滿足高精度的市場需求。艾邁斯半導體先進光學傳感器事業部總經理及執行副總裁Jennifer Zhao表示：“在TWS方面，我們認為最重要的是要做的傳感器體積要小，另外一點是近距離的優化。TWS耳機主要是來測耳機位置是否佩戴正確，所以它的測試距離要非常近，精度要求非常高。”這種需求也讓TWS耳機中的接近傳感器分化出來了兩個主要功能。一是可以利用接近傳感器實現無線耳機入耳/出耳檢測，幫助延長電池單次充電后的使用時間。二是可以與另一個TMD2635一起使用，可以通過光學滑塊來進行音量調整，從而實現基本的無觸摸手勢控制。目前，ams所推出的TMD2635主要是面向入耳/出耳檢測功能而設計的產品。據其官方介紹，TMD2635是一款紅外接近傳感器模塊，該 傳感器模塊是一個完整的光 -數字傳感器模塊，集成了低功率紅外VCSEL（垂直腔面發射激光器）發射器、兩個用于近場和遠場傳感的傳感器像素，以及數字快速模式I 2 C接口，全部納入微型連接網格陣列（LGA）封裝中。 據Jennifer介紹：“TMD2635優勢在于體積非常小，功耗非常低，在工作模式下，它的平均功耗為70μA，在睡眠模式下，則為0.7μA。TMD2635另外一個優勢是封裝小，其體積小于1平方毫米，非常適合TWS市場的需求。除此之外，ams還提供一條備用的I2C地址所以可以在12C的總線上交換CLK/SDA，讓客戶的設計更加靈活方便。”

在這里需要指出的是，TMD2635是如何延長TWS耳機的使用時長的。據ams 大中華區市場應用工程總監Spencer Bai介紹：“通常，在普通藍牙耳機的系統里只有一個藍牙芯片，但是采用TWS耳機后，因為兩只耳機是分開的，也使得其系統里面要包含兩個藍牙芯片。這也說明了一個問題，伴隨著TWS耳機的發展，其系統會集成更多的器件，而這也會導致功耗也越來越大。在這種情況下，就需要TWS耳機能夠及時地區分工作時間和非工作時間，減少非必要的電量損耗，從而達到延長單次充點電后的使用時長。”據悉，TMD2635自從推出以后，就受到了高端、中端TWS市場的歡迎。

消除閃變偽影，還原清晰圖像

除了TWS耳機對智能手機產生了巨大改變以外，近年來，智能手機對拍照的要求也是越來越高。而隨著LED的廣泛使用，手機攝影越來越受到光源閃變的困擾。對此，ams最新推出了TCS3408顏色傳感器具備更高的準確度和靈敏度，不僅可用于測量環境光的色溫和光強，還可以檢測光學的物理閃爍，使得手機攝像頭圖像增強系統能夠消除人造光源導致的缺陷偽影。據Jennifer介紹：“TCS3408是目前在市場上已經量產的TCS3701的增強版，在結構光的靈敏度，以及在光源閃變控制的靈敏度上都有提高。具體來看，TCS3408在環境光和顏色檢測的靈敏度比TCS3701增強了10倍的靈敏度，閃變的靈敏度也比上一代增強了3倍。”在顏色檢測上靈敏度的提升，主要是TCS3408可以支持片上Flicker檢測。一般使用基本的三通道紅/綠/藍（RGB）傳感器來估算圖像增強系統中的顏色均衡，并沒有實施Flicker檢測。TCS3408支持片上Flicker檢測，并發讀取五個環境光感測通道（除了RGB通道之外，增加了額外的寬譜帶通道和作為參考的全譜帶通道）來準確測量光的顏色和強度。利用手機進行攝影，不僅要還原應有的色彩，如何消除偽影也是能否拍出高質量照片的另一關鍵要素？據 Spencer介紹：“攝影的快門和光源閃變沒有同步，就會有這種條紋的出現，也就是條帶偽影。”針對產生偽影的本質，ams從光源閃變靈敏度上進行入手，消除了手機攝影的偽影。具體來看，其閃變靈敏度上的提高，也取決于TCS3408中的Flicker檢測引擎，利用Flicker檢測引擎可以檢測通常由白熾燈或熒光燈產生的50Hz或60Hz光源閃變。檢測到光源閃變時，由器件的內部狀態寄存器捕捉和報告，數字I 2 C接口則通過外部處理快速報告輸出信息。 既知存在光源閃變，攝像頭的視頻處理器將快門與場景中相對環境光輸出的“開啟”部分同步。利用TCS3408提供的額外信息，視頻處理器可以消除失真的條帶。

針對未來智能手機發展，ams的發展方向

除上述兩點以外，ams針對全面屏的發展趨勢，著力發展屏下傳感器。 在OLED屏上的管理，如果想把傳感器放在OLED屏下，就需要考慮如何避免對屏下射光會的影響，如何得到非失真的真實傳感、紅外的抑制等問題。Jennifer表示：“在這些方面，我們的產品跟友商相比有更大的優勢。”除此之外，ams還致力于研發智能手機上的3D人臉識別技術。眾所周知，實現3D人臉識別可以采用三種不同的解決方案，即 結構光、主動立體視覺以及ToF。具體來看，結構光的安全系數最高，但成本較高。立體視覺的優勢是適合中距離，ToF則是更易用。據悉，ams可以提供上述所有解決方案。ams除了推進傳感器硬件外，還可以提供包括軟件解決方案和其他的生態系統等，來幫助合作伙伴提升產品性能，從而為市場帶來性能更優的終端產品。