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標題: TWS耳機入耳檢測成趨勢，6大光學傳感器原廠火了 [打印本頁]

作者: 劉丹 時間: 2023-3-29 12:29
標題: TWS耳機入耳檢測成趨勢，6大光學傳感器原廠火了
近年來TWS真無線耳機市場不斷升溫，在街上看到真無線耳機的頻率也越來也高。TWS耳機能夠獲得消費者喜愛，最重要的原因是它小巧便攜，而且使用起來非常方便：打開充電盒拿出耳機就能自動與手機配對，如果你的耳機支持入耳檢測功能，戴上它就會自動播放音樂，摘下自動暫停、再戴上又恢復播放，整體的體驗非常完善。

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我愛音頻網(wǎng)經過長期追蹤分析，對超過500款熱門音頻產品進行拆解研究，發(fā)現(xiàn)入耳檢測功能從一開始的旗艦產品才有，到現(xiàn)在各個價位段都有產品支持，可見整體的技術已經比較成熟了。
尤其是成本較高的光學傳感器，越來越多的出現(xiàn)在百元價位段的產品中，如Redmi紅米 AirDots 3 真無線藍牙耳機、Haylou嘿嘍 GT5 真無線藍牙耳機、喜馬拉雅小雅AI真無線耳機等。
今天我們就來聊一下TWS真無線耳機的入耳檢測功能。
一、什么是入耳檢測？

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入耳檢測又稱佩戴檢測功能，不同品牌有不同的命名方式，應用于TWS真無線耳機上可以實現(xiàn)以下幾大功能：
判斷用戶是否佩戴/摘下耳機，讓手機自動播放/暫停播放音樂；如果用戶摘下耳機長時間未佩戴并且沒有放回充電盒，耳機會自動休眠/關機，以節(jié)省電量；提升真無線耳機單/雙耳使用的體驗，一只摘下、另一只繼續(xù)播放，切換更無縫。
二、實現(xiàn)入耳檢測的方式有哪幾種？
我愛音頻網(wǎng)拆解了解到，目前市面上的TWS耳機實現(xiàn)入耳檢測功能的方式主要有兩種，一種是利用人體感應電容原理進行判斷，另一種則是利用光線的發(fā)出、反射和接收判斷，兩者都需要依靠傳感器和控制芯片，在TWS真無線耳機上設計的位置也不相同。
1、電容檢測方案

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電容方案是通過感測人體的電容值，判斷耳機是否入耳。采用電容方案的TWS耳機在外觀上無需開孔，看起來會更美觀一些。

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相較于光學檢測方案，電容檢測方案的優(yōu)勢是成本較低，殼體無需開孔；缺點是誤操作率較高，需要在傳感器位置上優(yōu)化布局。
2、光學檢測方案

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光學檢測方案是利用VCSEL激光發(fā)射器，發(fā)射940nm的紅外激光，激光朝特定方向打出，反射回來形成回路。當接收區(qū)域的解碼芯片收到有效的編碼信號后輸出電平信號，從而判斷耳機是否入耳。

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與電容檢測方案相比，光學檢測方案的優(yōu)勢在于精度更高，但相應的成本也比較高，對于耳機生產組裝的要求高。
三、光學入耳檢測逐漸受到市場青睞

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根據(jù)我愛音頻網(wǎng)《2021TWS耳機行業(yè)白皮書》的調研數(shù)據(jù)，目前市場上光學傳感器的應用僅占TWS耳機整體市場10%左右，占比不高但越來越受市場青睞。
品牌耳機追求更高的檢測精度和更好的用戶體驗，傾向于使用成本相對較高但誤操作率較低的光學方案，約有80%的產品使用光學方案，從而給消費者一種“旗艦產品才有”的感受。而白牌耳機更多出于成本和組裝便易度的考量，僅有約10%的產品使用光學方案，絕大多數(shù)產品使用成本相對較低的電容式方案。
從技術發(fā)展成本不斷降低和產品升級兩個角度來看，光學入耳檢測方案未來會被更多產品采用。
四、光學入耳檢測的實際應用
從我愛音頻網(wǎng)拆解過的產品來看，采用光學入耳檢測方案的產品越來越多，從最開始旗艦TWS耳機產品才有的功能，逐步發(fā)展為各個價位段都有產品采用，為此我愛音頻網(wǎng)選擇了五款不同價位、非常有代表性的產品，看看光學入耳檢測方案的實際應用。
1、拆解報告：蘋果AirPods Pro國行版

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蘋果AirPods Pro采用入耳式設計，支持主動降噪功能，耳機內搭載了三顆麥克風，高性能的H1芯片，達到了極致的降噪效果。并且支持通透模式，增強環(huán)境音；AirPods Pro采用全新的交互方式，通過內置的力度傳感器，用戶通過按壓柄部凹槽區(qū)域來實現(xiàn)相應的功能操作；耳機電池首次采用紐扣鋰電池，單次續(xù)航4.5h，整體續(xù)航24h，支持快速充電。并且AirPods Pro在蘋果iOS 14系統(tǒng)中升級了具有臨場體驗感的空間音頻功能。

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蘋果AirPods Pro耳機光學傳感器的位置，在音腔底部。蘋果AirPods系列產品自發(fā)布以來均采用光學傳感器用于入耳檢測功能。
2、拆解報告：Bose QuietComfort Earbuds 真無線降噪耳機

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Bose首款真無線降噪耳機QuietComfort Earbuds在外觀設計上延續(xù)了家族式的風格，體積更小，新采用了進階版的鯊魚鰭耳套設計，讓佩戴更舒適穩(wěn)固；充電盒支持Qi標準的無線充電，充電盒有線充電15分鐘可為耳機提供2小時續(xù)航；耳機單次使用續(xù)航約6小時，搭配充電盒續(xù)航可達18小時；Bose 消噪耳塞支持IPX4級防水防汗，采用藍牙5.1芯片，內置“騰訊小微”語音助手，也支持喚醒手機的語音助手。

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Bose降噪耳塞夸張地采用了兩個光學傳感器用于入耳檢測功能，兩個傳感器分別位于出音嘴不同的位置。

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另一個光學傳感器的開窗，兩者方向不同，都是用于入耳檢測功能的，有助于提高識別的準確率。
3、拆解報告：華為FreeBuds Pro真無線降噪耳機

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華為FreeBuds Pro真無線藍牙耳機，支持智慧動態(tài)降噪功能，耳機在不同的環(huán)境下使用會自動切換不同等級的降噪模式，官方宣傳最大降噪深度為40dB；耳機內部設計了氣壓均衡透傳系統(tǒng)，聲腔導通保持而內外氣壓平衡；并且耳機還支持環(huán)境音透傳和增強人聲透傳，在與他人交流時無需摘下耳機。華為FreeBuds Pro采用了雙天線設計、雙重抗風噪設計，通話降噪功能采用三顆麥克風配合骨振動傳感器的方式實現(xiàn)；交互方式上耳機內置壓力傳感器，支持按壓控制和滑動調節(jié)音量，綜合配置出色。

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華為FreeBuds Pro采用的光學傳感器，在貼合耳廓的位置，看起來不太明顯。
4、拆解報告：小米真無線降噪藍牙耳機Air 2 Pro

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小米真無線藍牙耳機Air 2 Pro是小米首款真無線降噪耳機，官方宣傳降噪深度最高可達35dB。耳機采用低功耗藍牙芯片，支持LHDC 3.0高清藍牙解碼技術和MIUI系統(tǒng)的LLAC低延遲傳輸技術，官方宣傳延遲可縮短至100ms以內；耳機內置高剛性LCP液晶復合振膜與12mm大尺寸動圈單元，格萊美大師調音；充電盒支持Qi無線充電標準，耳機和充電盒均支持快速充電，充電10分鐘可播放音樂90分鐘（關閉ANC），耳機關閉主動降噪續(xù)航約為7小時，搭配充電盒總續(xù)航可達28小時。

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小米真無線藍牙耳機Air 2 Pro采用光學傳感器，在貼合耳廓的位置。
5、拆解報告：Haylou嘿嘍 GT5 真無線藍牙耳機

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嘿嘍GT5真無線藍牙耳機，這款耳機主打游戲低延遲，官方宣傳耳機的游戲延遲可低至65ms。嘿嘍GT5采用藍牙5.0芯片，左右耳同步傳輸，支持AAC音頻編碼。耳機支持觸控操作，還同時配備了光學入耳檢測傳感器和無線充電功能，在百元價位的產品中比較少見。續(xù)航方面，耳機的單次續(xù)航約4小時，充電盒電池容量580mAh，總續(xù)航約為24小時。

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嘿嘍GT5耳機光學傳感器的位置。
五、目前市場上的光學入耳檢測原廠

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我愛音頻網(wǎng)了解到，目前為TWS真無線提供光學入耳檢測方案的廠商主要有：敦宏科技、華羿科技、光寶科技、捷騰光電、天易合芯和晶技。
今天我們著重為大家介紹敦宏科技、華羿科技、捷騰光電和天易合芯這四家，下面我們一起來詳細了解下他們的產品吧。
1、DYNA敦宏科技

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敦宏科技公司成立于2011年，是敦南科技股份有限公司的子公司。該公司專注于應用在消費電子系統(tǒng)中的光學、慣性及環(huán)境傳感器的設計與生產。

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DYNA敦宏科技 PX318J 紅外光學入耳檢測傳感器。敦宏科技專注于數(shù)位式光學傳感器應用，這是一款針對TWS耳機產品特殊定制的高效能超低功耗的紅外入耳檢測傳感器。
敦宏科技 PX318J 工作狀態(tài)功耗低于17uA, 待機狀態(tài)低于1uA，針對TWS產線組裝常遇到的光學組裝不良現(xiàn)象, 透過專利校準技術有效提升生產組裝良率達到大幅降低生產重工成本。
應用案例：
拆解報告：HONOR榮耀 FlyPods 3 真無線主動降噪耳機
拆解報告：Redmi紅米 AirDots 3 真無線藍牙耳機
2、Huayi華羿科技

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深圳華羿科技有限公司成立于2015年，是一家專注于開發(fā)新型高科技傳感器的創(chuàng)新公司，并且公司對傳感器進行持續(xù)不斷的技術研究，集產品研發(fā)，并及生產、銷售為一體。
公司堅持專注于新型高科技傳感器研發(fā)，不斷進取創(chuàng)新，在TWS藍牙耳機光學入耳檢測傳感器，頭戴式藍牙耳機光學佩戴檢測傳感器，藍牙耳機心率監(jiān)測傳感器，智能音箱光學感應傳感器，人體心血管健康監(jiān)測傳感器，戶外紫外線監(jiān)測傳感器等領域取得了重大突破，并且已經取得多項國內國際的專利證書。

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華羿科技研發(fā)的HY2751智能TWS光學入耳檢測傳感器，以超低的功耗，超小的封裝，快捷的響應速度，簡單的通訊方式，兼容于各種藍牙平臺，幫助客戶進一步提升了藍牙耳機的整體品質，增強產品在市場中的競爭力。
應用案例：
拆解報告：漫步者 DreamPods 真無線藍牙耳機
拆解報告：漫步者TWS NB2 真無線主動降噪耳機
3、Solteam捷騰光電

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捷騰光電成立于1999年，以光及光電應用為開發(fā)主軸，開發(fā)出光纖通訊、光電Sensor (Ambient Light Sensor and Proximity Sensor)、光脈膊感測方案設計、水質濁度傳感器及IoT 光智能應用方案設計。捷騰光電公司定位為: 創(chuàng)新技術研發(fā)、產品設計服務并建構營銷通路。
自TWS耳機市場的蓬勃發(fā)展以來，捷騰光電一直致力于提供TWS客戶最佳的入耳偵測方案及服務。

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捷騰最新型的紅外線接近傳感器, 型號 JSA-1227 / JSA-1228 目前不僅僅是全業(yè)界最低的15 uA功耗, 傳感器的尺寸 (2.0 x 1.0 x0.5 mm) 更是目前全業(yè)界最小，對于TWS耳機的外型漸走向輕、薄、小的趨勢, 捷騰已做了完全的準備。另外, 獨到的光學鍍膜技術的引用及芯片能力提升, 讓客戶不需再擔心所謂的光學底噪。另捷騰獨家開發(fā)的SPC單點免校正方案, 進而幫助客戶高效的提升量產良率, 生產效率。
應用案例：
拆解報告：HUAWEI華為 FreeBuds 真無線藍牙耳機
拆解報告：HONOR榮耀 FlyPods青春版真無線藍牙耳機
4、Tianyihexin天易合芯

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南京天易合芯電子有限公司，是一家由海外歸國人才創(chuàng)立的集成電路設計企業(yè)。公司致力于高性能模數(shù)混合芯片的設計，聚焦于光傳感和高性能SAR傳感器，廣泛應用于可穿戴、耳機和手機三大方向?？纱┐黝I域聚焦健康檢測應用，形成基礎心率，動態(tài)心率，心電檢測，血氧檢測等最豐富的產品組合，滿足從方案商到品牌客戶的多元需求，累計出貨過億只。
天易合芯在TWS耳機市場聚焦佩戴檢測應用，形成光學+SAR傳感多傳感器檢測方案，最大程度減少誤判，提高用戶體驗和工廠生產效率，并逐步加入心率檢測等健康傳感功能。

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天易合芯HX3003M光學距離傳感器，封裝尺寸為2.0*1.6*0.7mm大小，OLGA-6封裝，非常小巧，可以放入狹窄的空間中，為耳機增添自動暫停功能。產品適用于智能手機，耳機，智能可穿戴設備。
天易合芯HX3003M是一顆超低功耗的距離傳感器，內置紅外線激光二極管和I2C接口，設計為短距離檢測，并且具有環(huán)境光和結構串擾噪聲的自動消除。其采用智能中斷方案，有效降低功耗，通過在400ms和25ms之間切換檢測周期，有效降低紅外激光二極管功耗，同時保證檢測周期。
應用案例：
拆解報告：Haylou嘿嘍 GT5 真無線藍牙耳機
我愛音頻網(wǎng)總結
入耳檢測功能可以讓耳機實現(xiàn)自動播放音樂，摘下自動暫停、再戴上又恢復播放的功能，讓TWS耳機更智能，增強用戶的使用體驗；如果摘下耳機長時間未佩戴并且沒有放回充電盒，耳機會自動休眠或關機，節(jié)省電量，延長續(xù)航。從這兩方面來看，入耳檢測功能會逐步在TWS耳機上普及，目前來看普及率已經非常高了。
TWS耳機入耳檢測功能的實現(xiàn)，主要有人體電容檢測方案和紅外線光學檢測方案兩種，兩種方式各有利弊，從我愛音頻網(wǎng)《2021TWS耳機行業(yè)白皮書》的調研來看，品牌TWS耳機傾向于使用成本相對較高但誤操作率較低的光學方案，目前也有越來越多的入門級TWS耳機產品開始采用光學入耳檢測方案，未來這一趨勢會更加明顯，有利于促進產品升級，提升消費者的使用體驗。

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