在現在的聲學設備中,耳機應該算是大家的剛需了,無論是上班族、主播、聲優、還是學生黨都非常關注耳機行業。耳機由於其便攜性而深受用戶的喜愛,其中真無線耳機為其最受歡迎成為除手機產品外,豐富周邊配件的“重要成員”。下面介紹一款展銳平台TWS藍牙耳機,該耳機運用展銳UWP5882支持藍牙5.0,可實現超低功耗、超低時延,為用戶提供高品質的雙主耳體驗。
紫光展銳是紫光集團旗下的一家晶片設計公司。產品涵蓋2G/3G/4G/5G移動通信基帶晶片、物聯網晶片、射頻晶片、無線連接晶片、安全晶片、電視晶片。紫光展銳的員工數量超過4500人,在全球擁有14個技術研發中心,8個客戶支持中心。
TWS藍牙耳機UWP5882, 其最大的特點有三個,一個是低功耗,最低功耗7mA,帶載功耗9mA以內。第二個特點是低延時,第三個特點是我們還有一個跟目前TWS耳機不一樣的特點,目前TWS耳機都是主副耳模式,都是通過一個耳機主控,另一個耳機同步主控來實現雙耳收聽,這樣會導致主耳耗電更高。我們這款產品沒有主副耳這個觀念,兩耳消耗的功耗是均衡的,不存在主耳把電消耗光了,副耳還有電的情況。主耳沒有電了你要切換到副耳,可能就會有一定的延遲。我們的設計是採用深度優化算法,不再需要區分主耳和副耳,左右耳可隨時中斷,互不干擾,也不需要因為同步額外耗電。所以我們在切換的時候可以做到無縫切換。除了降低功耗,還提升切換體驗。
UWP5882已經通過了藍牙5.0認證,支持BLE雙模,其具有體積小、高集成的特點,集成了BT RF/Analog/PMU/CPU/DSP/Flash/RAM等單元,為TWS藍牙耳機的多樣化設計提供更多的可能。音質上,UWP5882支持8K CVSD,16K mSBC編碼,可實現高品質的雙耳通話。它支持SBC/AAC音樂格式,DAC支持96k採樣,SNR達到100dB以上,可為用戶提供卓越的聆聽體驗。
下面向大家介紹一下這個方案的詳細內容。
硬體部分
1)、硬體電路圖
由於UWP5882內置了4Mb Flash,所以外圍電路相對簡單,主體部分可以按照datasheet中的參考原理圖設計,如下截圖。
2)、PCB Layout
這一款TWS藍牙耳機由於空間有限,PCB板子很小很極限,所以在布局以及信號處理上建議做6層鐳射板。UWP5882與RF電路放TOP層,電源電路,觸摸IC與晶振放在BOTTOM層,本方案的6層板各層按照Top-GND-Sig1-Sig2-Power-Bottom。
1、RF走線兩邊需要用銅皮保護,並且走線兩邊需要增加足夠多的GND過孔,保證接地迴路儘量短。射頻電路需要做50歐姆阻抗匹配,天線區域預留足夠大淨空空間,保證天線的發射性能。
2、音頻信號需要差分走線控制,音頻信號(DACOUT, MIC)路由必須由GND很好地屏蔽,並避免與VBAT平行或相鄰層交叉。
3、晶振需要緊挨著晶片引腳放置,保證晶振的信號線走線儘可能短,晶振信號線兩邊需要用銅皮包裹,避免干擾到其他信號;晶體器件表層需要淨空地,地信號XTAL1和XTAL2信號路由之間應隔一定距離,以減少兩線之間的寄生電容;晶振臨近層正下方區域需要保持完整的銅皮,不允許走線。
軟體部分
1)、軟體編譯環境
搭建Ubuntu編譯環境
設置系統環境變量
編譯指令: ./build_sdk.sh 5856E2_tws_* XXX ramrun
2)、軟體下載
設置下載的COM口
下載的文件在編譯成功後生成的hex文件夾下
先連cable線,在上電,檢測到手機後,程序開始下載load文件,出現狀態條,從1% 開始,結束時顯示100%, 同時狀態顯示框“下載”變成“完成”,表示下載成功
3)、BT射頻測試進入DUT模式
安卓手機下載藍牙串口APP
Connect後輸入AT+BTDUTTEST
►場景應用圖
►產品實體圖
►展示板照片
►方案方塊圖
►核心技術優勢
支持Bluetooth 5.0規範。 支持A2DP 1.3、HFP 1.6和AVRCP 1.6。 支持TWS音頻。 可編程Dual 197MHz DSP。 內置4Mbit Flash。 支持低功耗工作模式。
►方案規格
支持UART、I2C、SPI、SSP和IR等接口。 支持立體聲模擬音頻、I2S數字音頻輸出。 支持MP3、SBC、WMA、AAC、mSBC音頻解碼器。 支持ADC和DAC採樣率最高96KHz。 支持入耳檢測。 支持觸摸檢測。