基于Audiowise PAU1603的TWS蓝牙耳机方案

       TWS的是True Wireless Stereo的缩写,翻译过来就是“真正的无线立体声”。 真无线耳机说白了就是带线的蓝牙耳机取消掉两个耳机中间的线,手机通过蓝牙连接主耳机,主耳机在通过蓝牙连接从耳机,实现左右声道无线分离使用,即两个耳机中间无线连接,主耳机可单独使用。

2 真无线耳机的优缺点?

优点

  • 1 摆脱束缚:无线是真无线最最大的优势,没有了线的束缚,也不用天天担心缠线、解线,等问题自。
  • 2 轻便:耳机小巧轻便,日常工作、运动携带更加方便。
  • 3 潜力:真无线耳机有着巨大的发展潜力,开启新的音频传输方式,真无线蓝牙耳机时代。

缺点

  • 1 丢失更加容易,没了线,很容易弄丢,如果丢了主耳机,那就得重新买了。
  • 2 音质:音质是蓝牙耳机的硬伤,LDAC无线音频编码技术,不仅需要耳机支持,而且还需要手机的支持,并且音源要好。
  • 3 底噪:蓝牙耳机由于技术等问题,或多或少都会存在底噪,但其实一般人不在安静环境根本听不出来。大厂的真无线耳机,优化好点的底噪也可能会小一些。
  • 4 续航:体积小必然造成续航短的问题。
  • 5 延迟:绝大部分真无线蓝牙耳机还无法做到实时的声音传递。

3 关于降噪(主动和被动)
     降噪耳机分为主动降噪和被动降噪。
     主动降噪:ANC主动降噪耳机是军用技术向民用发展的一种形式,降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波,将噪音中和,从而实现降噪的效果。其实大多数的降噪耳机都是通过主动被动相结合的降噪方式,来达到更好的降噪效果。
     被动降噪:
用物理法隔音,一般只能阻隔高频噪声,即耳杯里面填充海绵,通过耳杯和海绵来隔离噪。



  延伸阅读 


4 连接稳定性:
      如果需要持续连接的稳定,那么可以选择蓝牙5.0。看看耳机在稳定性方面的口碑。基于Audiowise的PUA1603真正的TWS耳机,带ANC主动降噪和低延时,内置电源管理IC,听歌时常用的A2DP协议功耗小于9 mA.这 款TWS真无线蓝牙耳机方案具有支持3D游戏,超低延时、支持左右分开10段EQ调节、支持双唛,通话降噪、支持空中升级等特点,内置充电管理 5mA- 400mA 软件可调,总体功耗比同类型蓝牙5.0 TWS耳机少15%。在交互方面,支持外接入耳检测,支持外接敲击检测。音质方面,支持专为TWS游戏耳机开发的3D音效,支持SBC、AAC全格式音频解碼。通话方面,支持高清通话,16K 采样,mSBC 编码。作为一款特殊TWS耳机方案,原相PAU16也大大优化了延迟。一般的TWS耳机方案延迟在200~250ms,原相的PAU1603_1623系列延迟可以低至150~160ms,PAU1606_1625 在游戏模式延迟甚至可以低至30~40ms.
      传统的TWS真无线蓝牙耳机传输方式为主副耳转发模式传输,即先从手机传输数据流到主耳机,然后主副耳同步。这种传输方式需要占用主耳机两倍的带宽,并且电波需要穿透人体,会带来较大的干扰。采用共享模式,手机同时传输数据流到左耳和右耳,电波不会在左耳和右耳之间传输。这种传输方式能降低干扰,降低电波带来的伤害,由于不需要转发,主耳机不需要占用双倍的带宽,可以带来更好的音质和抗干扰性.

5:开发方便且便捷,提供SDK包,只需要做相关个寄存器配置就可以做好软件的配置。

 

调试和PC建立连接步骤:

a:先建立连接,和PC端连接好。

  • 开启Audio tuning tool。
  • Connect Type : 蓝牙usb连接器(usb dongle),选 SPP
  • 蓝牙连接器与计算机配对成功后,可在设备管理器中查看”蓝牙系列好 COM port”序号:

根据设备管理器中蓝牙序列号的序号选择Device1 中的COM port

  • 按open联机,若成功会在同一页下方出现绿色的 Open COM Port Successfully
  • 成功连上SPP后,按下”BLE setting” 可检查现在的耳机是否有开 BLE 功能,打开BLE功能是为了耳机和手机联机后,可以透过audio tuning tool对耳机进行在线调试。

双麦降噪调试步骤:

a:建立蓝牙联机,在 System页面,按”Reload From DUT”读回耳机目前的设定,

b:如果读回来不是Dual-MIC,则可开启MMI tool,确定下列关于customer image的三个参数是否设定正确

c:Stand Alone Audio页面中的Voice MIC Channel

d:Dual-MIC也面中的”Dual-MIC Function Enable”要勾选和”Dual Mic NR Enable”选”Dual Microphone。这三个参数里,其中参数1、2号会影响customer image,参数三号会影响dsp setting image

  • 设定Dual-mic 参数
  • 填入两个麦克风的距离(影响双麦克风降噪最大的参数)
  • Directivity决定麦克风指向性的高低,数字愈大指向性也愈高,周围的噪声压愈多,但太大会对使用者的音质有伤害,反之,数字愈小,周围的噪声压愈少。
  • Cross-over freq是耳机中两个麦克风频率响应特性的分界点

对于零度方位干净的语音信号,红色线是主麦克风的频率响应, 绿色线是副麦克风的频率响应,在大约1200 Hz 以下的频带,主麦克风的频率响应略大于副麦克风, 但是在1200 Hz 以上, 有些频率范围副麦克风的频率响应反而大于主麦克风, 这表示1200 Hz 是两个麦克风频率响应特性的分界点,Cross-over freq 应该设在大约1200 附近的值。

 

EQ调试步骤

  • 如果麦克风信号的频率响应不理想(耳音闷或刺耳),可透过EQ调整音质。

如果耳音闷,可以拉中高频的EQ,约2K~4KHz。如果刺耳,可以降500~1kHz的EQ

  • 决定EQ是宽带还是窄频
  • 设定个别的EQ参数
  • 按Calculate 计算EQ系数
  • 按Trial Run, EQ设定会立即生效, 可马上试听效果
  • 如果要将目前的EQ设定写入Flash,当作下次开机时的默认值,先按Confirm
  • 再回到System页面,按下Write
  • 切换存储后的EQ
  • 设定个别频带的EQ参数
  • 帮这一组EQ设定,取一个名称
  • 按”->”钮储存设定
  • 新储存的设定会出现在这
  • 可在不同组的EQ名称之间,用鼠标连点两下左键切换,会立即生效,不需要再按”Trial Run”

2:在layout 方面:

天线与匹配的被动组件与主IC/XTAL/BUCK的LC都尽量放同一面。而匹配的被动组件与XTAL/BUCK的LC越靠近IC越好,根据优先级 RF XTAL BUCK AUDIO Digital 周边的By Pass电容也要尽量靠近IC电源Pin。RF 参考地选择以主IC及RF 50 奥姆Trace层面为主,如遇结构干涉 ,IC必须放Bottom 层,则layer 3改为参考地层, layer 2为Power层。


 

 

场景应用图

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产品实体图

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展示版照片

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方案方块图

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DSP数字信号处理

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ANC主动降噪

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Audiowise PAU1603兼容性测试,数据来源WWW.52audio.com.

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PCB 封装注意事项

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原理图

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核心技术优势

(1):真TWS蓝牙耳机,共享模式。 (2):ANC主动降噪。 (3):超低延时,支持3D游戏。 (4):支持左右分开10段EQ调节、 (5):支持双麦,通话降噪 (6):支持空中升级

方案规格

1):PAU1603 封装 5*5mm。 2):双收发共享模式。 3):,延时低至:30~40ms

相关视频

基于Audiowise PAU1603视频

附件为基于Audiowise PAU1603 的样机介绍,和演示。