以前耳機只是在需要的時候才佩戴,而如今真無線(TWS)耳塞的推出改變了這種習慣:現(xiàn)在,用戶即使不聽也會一直戴耳塞,就像人們一直戴手表一樣,而且TWS耳塞非常舒適,方便且不引人注目。
行業(yè)分析師預計,到2023年,市場將以27%的復合年增長率增長,屆時,TWS有望在銷量上超過所有其他類型的無線和有線耳機。
面對如此快速的增長,耳塞制造商必將面臨激烈的競爭,消費類產品的選擇將受到音頻質量,舒適度和可靠性等重要參數(shù)的影響。
另外一個至關重要的因素將是電池壽命,以維持更長的使用時間。減少耗電量的一種方法是確保耳塞從耳中取出后自動停止播放,并在插入耳中時再次開啟。
這需要短距離接近感測,在移動電話中,紅外(IR)接近感應模塊檢測語音通話期間何時將電話握在用戶的臉部,從而可以關閉顯示器。下面的文章介紹了該技術如何適應小空間的TWS耳塞,如何可靠地檢測出耳塞是在耳內還是耳外。
紅外接近檢測的工作原理
紅外接近傳感器的基本操作如圖1所示。
圖1:IR接近傳感器檢測到附近物體反射的光
它包含兩個主要組件:
一種不可見的紅外發(fā)射源,它發(fā)出調制的光脈沖,理想情況下,發(fā)射的功率應集中在狹窄的波段內。
在與發(fā)射器的峰值強度匹配的波長處具有峰值靈敏度的光電二極管(光傳感器)。
通過嚴格控制系統(tǒng)的工作波長,并通過調制脈沖,可以使傳感器系統(tǒng)不受噪聲影響,噪聲主要包括來自外部的紅外能量源(例如陽光)的干擾以及內部反射(串擾)從模塊外殼到光學系統(tǒng)的其他部分。當發(fā)出的紅外光碰撞到范圍內的目標時,它會反射到光電二極管上,該光電二極管將測得的紅外能量轉換為數(shù)字值,該數(shù)字值會隨著目標的靠近而成比例增加。
在TWS耳塞中,通常將接近傳感器配置為在物體(在這種情況下,用戶的耳朵張開)在3毫米以內時觸發(fā)檢測信號,而在最近的物體在10毫米以外的距離內時釋放信號??煽康慕咏葯z測需要足夠的信噪比(SNR)。為了確定SNR,制造商需要計算檢測閾值和釋放閾值計數(shù)之間的差值除以基線抖動值(當范圍內無對象時):
(平均檢測計數(shù)值)–(平均釋放計數(shù)值)
(抖動計數(shù)值)
通常,當此比率> 4時,SNR被認為是可以接受的。