基於Audiowise PAU1603的TWS藍牙耳機方案

       TWS的是True Wireless Stereo的縮寫,翻譯過來就是“真正的無線立體聲”。 真無線耳機說白了就是帶線的藍牙耳機取消掉兩個耳機中間的線,手機通過藍牙連接主耳機,主耳機在通過藍牙連接從耳機,實現左右聲道無線分離使用,即兩個耳機中間無線連接,主耳機可單獨使用。

2 真無線耳機的優缺點?

優點

  • 1 擺脫束縛:無線是真無線最最大的優勢,沒有了線的束縛,也不用天天擔心纏線、解線,等問題自。
  • 2 輕便:耳機小巧輕便,日常工作、運動攜帶更加方便。
  • 3 潛力:真無線耳機有著巨大的發展潛力,開啟新的音頻傳輸方式,真無線藍牙耳機時代。

缺點

  • 1 丟失更加容易,沒了線,很容易弄丟,如果丟了主耳機,那就得重新買了。
  • 2 音質:音質是藍牙耳機的硬傷,LDAC無線音頻編碼技術,不僅需要耳機支持,而且還需要手機的支持,並且音源要好。
  • 3 底噪:藍牙耳機由於技術等問題,或多或少都會存在底噪,但其實一般人不在安靜環境根本聽不出來。大廠的真無線耳機,優化好點的底噪也可能會小一些。
  • 4 續航:體積小必然造成續航短的問題。
  • 5 延遲:絕大部分真無線藍牙耳機還無法做到實時的聲音傳遞。

3 關於降噪(主動和被動)
     降噪耳機分為主動降噪和被動降噪。
     主動降噪:ANC主動降噪耳機是軍用技術向民用發展的一種形式,降噪系統產生與外界噪音相等的反向聲波,將噪音中和,從而實現降噪的效果。其實大多數的降噪耳機都是通過主動被動相結合的降噪方式,來達到更好的降噪效果。
     被動降噪:
用物理法隔音,一般只能阻隔高頻噪聲,即耳杯裡面填充海綿,通過耳杯和海綿來隔離噪。



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4 連接穩定性:
      如果需要持續連接的穩定,那麼可以選擇藍牙5.0。看看耳機在穩定性方面的口碑。基於Audiowise的PUA1603真正的TWS耳機,帶ANC主動降噪和低延時,內置電源管理IC,聽歌時常用的A2DP協議功耗小於9 mA.這 款TWS真無線藍牙耳機方案具有支持3D遊戲,超低延時、支持左右分開10段EQ調節、支持雙嘜,通話降噪、支持空中升級等特點,內置充電管理 5mA- 400mA 軟體可調,總體功耗比同類型藍牙5.0 TWS耳機少15%。在交互方面,支持外接入耳檢測,支持外接敲擊檢測。音質方面,支持專為TWS遊戲耳機開發的3D音效,支持SBC、AAC全格式音頻解碼。通話方面,支持高清通話,16K 採樣,mSBC 編碼。作為一款特殊TWS耳機方案,原相PAU16也大大優化了延遲。一般的TWS耳機方案延遲在200~250ms,原相的PAU1603_1623系列延遲可以低至150~160ms,PAU1606_1625 在遊戲模式延遲甚至可以低至30~40ms.
      傳統的TWS真無線藍牙耳機傳輸方式為主副耳轉發模式傳輸,即先從手機傳輸數據流到主耳機,然後主副耳同步。這種傳輸方式需要占用主耳機兩倍的帶寬,並且電波需要穿透人體,會帶來較大的干擾。採用共享模式,手機同時傳輸數據流到左耳和右耳,電波不會在左耳和右耳之間傳輸。這種傳輸方式能降低干擾,降低電波帶來的傷害,由於不需要轉發,主耳機不需要占用雙倍的帶寬,可以帶來更好的音質和抗干擾性.

5:開發方便且便捷,提供SDK包,只需要做相關個寄存器配置就可以做好軟體的配置。

 

調試和PC建立連接步驟:

a:先建立連接,和PC端連接好。

  • 開啟Audio tuning tool。
  • Connect Type : 藍牙usb連接器(usb dongle),選 SPP
  • 藍牙連接器與電腦配對成功後,可在裝置管理員中查看”藍牙系列好 COM port”序號:

根據裝置管理員中藍牙序列號的序號選擇Device1 中的COM port

  • 按open連線,若成功會在同一頁下方出現綠色的 Open COM Port Successfully
  • 成功連上SPP後,按下”BLE setting” 可檢查現在的耳機是否有開 BLE 功能,打開BLE功能是為了耳機和手機連線後,可以透過audio tuning tool對耳機進行在線調試。

雙麥降噪調試步驟:

a:建立藍牙連線,在 System頁面,按”Reload From DUT”讀回耳機目前的設定,

b:如果讀回來不是Dual-MIC,則可開啟MMI tool,確定下列關於customer image的三個參數是否設定正確

c:Stand Alone Audio頁面中的Voice MIC Channel

d:Dual-MIC也面中的”Dual-MIC Function Enable”要勾選和”Dual Mic NR Enable”選”Dual Microphone。這三個參數裡,其中參數1、2號會影響customer image,參數三號會影響dsp setting image

  • 設定Dual-mic 參數
  • 填入兩個麥克風的距離(影響雙麥克風降噪最大的參數)
  • Directivity決定麥克風指向性的高低,數字愈大指向性也愈高,周圍的雜訊壓愈多,但太大會對使用者的音質有傷害,反之,數字愈小,周圍的雜訊壓愈少。
  • Cross-over freq是耳機中兩個麥克風頻率響應特性的分界點

對於零度方位乾淨的語音信號,紅色線是主麥克風的頻率響應, 綠色線是副麥克風的頻率響應,在大約1200 Hz 以下的頻帶,主麥克風的頻率響應略大於副麥克風, 但是在1200 Hz 以上, 有些頻率範圍副麥克風的頻率響應反而大於主麥克風, 這表示1200 Hz 是兩個麥克風頻率響應特性的分界點,Cross-over freq 應該設在大約1200 附近的值。

 

EQ調試步驟

  • 如果麥克風信號的頻率響應不理想(耳音悶或刺耳),可透過EQ調整音質。

如果耳音悶,可以拉中高頻的EQ,約2K~4KHz。如果刺耳,可以降500~1kHz的EQ

  • 決定EQ是寬頻還是窄頻
  • 設定個別的EQ參數
  • 按Calculate 計算EQ係數
  • 按Trial Run, EQ設定會立即生效, 可馬上試聽效果
  • 如果要將目前的EQ設定寫入Flash,當作下次開機時的預設值,先按Confirm
  • 再回到System頁面,按下Write
  • 切換存儲後的EQ
  • 設定個別頻帶的EQ參數
  • 幫這一組EQ設定,取一個名稱
  • 按”->”鈕儲存設定
  • 新儲存的設定會出現在這
  • 可在不同組的EQ名稱之間,用滑鼠連點兩下左鍵切換,會立即生效,不需要再按”Trial Run”

2:在layout 方面:

天線與匹配的被動元件與主IC/XTAL/BUCK的LC都儘量放同一面。而匹配的被動元件與XTAL/BUCK的LC越靠近IC越好,根據優先順序 RF XTAL BUCK AUDIO Digital 周邊的By Pass電容也要儘量靠近IC電源Pin。RF 參考地選擇以主IC及RF 50 歐姆Trace層面為主,如遇結構干涉 ,IC必須放Bottom 層,則layer 3改為參考地層, layer 2為Power層。


 

 

►場景應用圖

►產品實體圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►DSP數字信號處理

►ANC主動降噪

►Audiowise PAU1603兼容性測試,數據來源WWW.52audio.com.

►PCB 封裝注意事項

►原理圖

►核心技術優勢

(1):真TWS藍牙耳機,共享模式。 (2):ANC主動降噪。 (3):超低延時,支持3D遊戲。 (4):支持左右分開10段EQ調節、 (5):支持雙麥,通話降噪 (6):支持空中升級

►方案規格

1):PAU1603 封裝 5*5mm。 2):雙收發共享模式。 3):,延時低至:30~40ms