TWS人機交互發(fā)展歷史

2016年，Apple革新發(fā)布第一代AirPods，開創(chuàng)TWS人機交互起點，產(chǎn)品加入光學(xué)入耳、敲擊等傳感技術(shù)，帶來驚艷的用戶體驗。隨著Apple AirPods不斷迭代演進，國內(nèi)外更多品牌開始跟進，TWS產(chǎn)品技術(shù)全面開花。最近兩年，隨著主動降噪功能的向下延伸，更人性化的人機交互功能也一起延伸到中低端品牌，相信不久的將來會不斷普及大眾。

入耳檢測、觸控優(yōu)劣勢分析

目前市面上常見的入耳檢測方式有兩種：光學(xué)檢測及電容檢測。光學(xué)檢測主要利用發(fā)射紅外光，紅外光接觸到耳道內(nèi)壁后反射回來形成回路，以此判斷耳機是否入耳。電容檢測則是通過感測人體的電容值，通過是否達到閾值判斷耳機是否佩戴成功。光學(xué)檢測不受溫度變化影響，相較電容方案測量精度更高，功能更穩(wěn)定，但體積大、對防水及位置等生產(chǎn)組裝工藝的要求高、功耗高、成本高。電容檢測方案安裝簡單，防水以及外觀不受影響、功耗比光學(xué)低一半左右、成本低，但檢測受環(huán)境溫度變化影響大，出汗及接觸到水時容易引起誤判。

常見壓力觸控主要有五種技術(shù)：薄膜電阻式技術(shù)、MEMS技術(shù)、敲擊技術(shù)、壓力電容技術(shù)、電容觸摸技術(shù)。薄膜電阻式技術(shù)的生產(chǎn)工藝成熟簡單、線性壓力輸出、對制程的要求低，但成本較高，是目前業(yè)內(nèi)品牌廠商普遍運用的技術(shù)。MEMS技術(shù)相比薄膜電阻式方案的成本低，但生產(chǎn)安裝較麻煩。壓力電容技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但電容變化小，按偏可能會造成失效，影響用戶體驗。電容觸摸技術(shù)成本便宜，但通過按壓時間長短來判斷功能，體驗差。

多、快、好、省的三合一單芯片解決方案

通過前面的介紹，我們可以看到目前人機交互方式存在各式痛點。早已涉足TWS行業(yè)的芯海科技，憑借多年的技術(shù)經(jīng)驗積累，持續(xù)發(fā)力TWS耳機領(lǐng)域，并將以TWS為代表的可穿戴設(shè)備列為公司未來的重要戰(zhàn)略發(fā)展方向。公司持續(xù)在TWS人機交互上創(chuàng)新，主要表現(xiàn)在四個方面，首先產(chǎn)品檢測精度越來越高，靈敏度高，抗干擾強；其次運算能力越來越快，適用更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)算法；然后功耗越來越低，整機續(xù)航時間更長；以及集成度越來越高，體積小更易堆疊。芯?？萍夹峦瞥龅腃SA37F72可以單芯片實現(xiàn)入耳檢測、滑動調(diào)節(jié)、壓力按鍵功能。通過差分測量以及基線跟蹤等算法，可以不受溫度變化、水、汗的影響，精準識別入耳佩戴檢測；通過內(nèi)置手勢識別算法實現(xiàn)音量調(diào)節(jié)及上下曲切換；支持常用的薄膜電阻式、CAP、MEMS等多種壓力傳感器，實現(xiàn)單擊、雙擊、三擊、按壓等多種操作，達到媲美Apple AriPods Pro的體驗。

CSA37F72集成了16Bit SAR ADC，支持6路全差分或12路單端輸入、支持12通道CAP檢測、集成PGA，支持1~1024倍增益。資源豐富，I2C/UART接口，支持在線調(diào)試和升級。

基于CSA37F72芯片的“多、快、好、省”三合一單芯片解決方案，提升TWS耳機的交互體驗，為客戶帶來創(chuàng)新的產(chǎn)品競爭力。

“多”指的是產(chǎn)品亮點多，擁有超低功耗、檢測精度高、內(nèi)置多種算法、資源豐富、小封裝五大核心亮點。超低功耗，按壓檢測：12.5uA@10H，入耳檢測：8uA；檢測最小壓力信號3uV，力度識別分辨率可達1g；內(nèi)置經(jīng)過大批量檢驗的算法（降噪、漂移補償、溫度補償算法、校準算法、基線跟蹤算法、防誤觸等算法）；模擬前端適配CAP/MEMS/薄膜電阻式等傳各類感器，具有大容量的FLASH、RAM和IO資源，適配各多場景；TWS耳機體積小、重量輕，采用晶圓級封裝，在業(yè)內(nèi)形成性價比優(yōu)勢。

“快”指的是一貼一掃的快捷生產(chǎn)流程。客戶在選用一款產(chǎn)品時往往會擔(dān)心生產(chǎn)效率和良率的問題，公司一貼一掃的快捷生產(chǎn)流程完美解決客戶顧慮?！耙毁N”指的是將入耳、滑動、按壓傳感器貼到TWS耳機外殼內(nèi)側(cè)；現(xiàn)在很多產(chǎn)線上都有MES系統(tǒng)，“一掃”指的是接上主板后，用掃碼槍掃描傳感器上的產(chǎn)品條碼，PC端的校準軟件會自動進行入耳、壓控校準的工作流程，把信號讀完后再返回到芯片進行自動校準，電腦顯示PASS后即可使用，快速簡捷完成生產(chǎn)流程。

“好”指的是好開發(fā)及保姆式的服務(wù)支持。嵌入式開發(fā)人員都知道，壓縮程序空間既費時又費力，是開發(fā)的一大痛點，CSA37F72擁有寬裕的Flash空間，可以自在的進行嵌入式開發(fā)，各種結(jié)構(gòu)難題，輕松通過算法解決；提供解決方案參考，以及算法SDK，可快速上手修改；調(diào)試工具可通過PC端、手機端進行調(diào)節(jié)，更方便快捷；經(jīng)過大批量檢驗，信噪比高，算法成熟；此外，公司擁有強大的技術(shù)服務(wù)支持，規(guī)范的指導(dǎo)文檔，真正做到貼心的保姆式服務(wù)支持。

“省”指的是省時間、省成本。大家都知道開發(fā)的人力成本很高，CSA37F72集成了CAP、壓感兩種測量方式，以及有豐富的資源，單芯片可以完成TWS的入耳、滑動、按壓功能，并有成熟的算法提供，工程師只需基于此修改個性化，能夠做到高效開發(fā)。從物料成本角度看，把兩顆芯片的功能集成到一顆芯片，能有效減少加工、貼片、生產(chǎn)、制造、采購、倉儲等各方面的成本，性價比更高。

百聞不如一見，下面通過一小段視頻觀看TWS三合一單芯片解決方案人機交互演示及信號波形變化。

持續(xù)推動TWS創(chuàng)新

公司持續(xù)發(fā)力TWS耳機領(lǐng)域，未來提供更豐富的感知產(chǎn)品測量生命體征相關(guān)參數(shù)，通過融合算法，實現(xiàn)更豐富的應(yīng)用，比如睡眠檢測、情緒感知等。除了在健康及人機交互不斷發(fā)展外，在電池管理上提供BMS及快充芯片產(chǎn)品，讓TWS耳機擁有更安全更快速的充電體驗，以及更持久的續(xù)航時間?？纱┐黝I(lǐng)域是公司重要的戰(zhàn)略發(fā)展方向，未來，芯?？萍紝⒃谛盘栨?a target="_blank">MCU領(lǐng)域持續(xù)深耕，豐富產(chǎn)品類型，進一步提升用戶體驗，為未來TWS的智能升級賦能。