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基于高通QCC5141的支持微軟swift pair功能之TWS耳機(jī)電路方案設(shè)計(jì)(pcb+代碼)

2020/12/02
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QCC5141是高通近期推出的芯片,集成高通最新的技術(shù)BAM(Bluetooth Address Management)、TWM (TrueWireless MIrroring) 、 simultaneously DFU(Device Firmware Updates),這大大改善了用戶是有TWS耳機(jī)的體驗(yàn),這些功能讓TWS的兩個(gè)耳機(jī)操作使用起來更加舒服更像一個(gè)整體。同時(shí)QCC5141用于目前火熱的ANC功能和APTX高品質(zhì)音樂, 隨時(shí)隨地沉浸在音樂世界。另外SIG宣布新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn),引出新的技術(shù)——BLE Audio,而高通QCC系列的藍(lán)牙都是雙模的(BR/EDR和BLE),無疑在后續(xù)引進(jìn)新標(biāo)準(zhǔn)時(shí),有更厚實(shí)的技術(shù)功底,也更強(qiáng)的迭代兼容,讓開發(fā)商更好更快的占據(jù)市場。

BAM(Bluetooth Address Management)是通過共享一個(gè)藍(lán)牙連接地址的方式,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)獨(dú)立的藍(lán)牙耳機(jī),能和手機(jī)之間自由切換連接,且手機(jī)只顯示一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備。即使兩個(gè)耳機(jī)是獨(dú)立個(gè)體,用起來的體驗(yàn)就像用一個(gè)耳機(jī)那樣方便。

TWM (TrueWireless MIrroring),這是高通最新的藍(lán)牙技術(shù),也是高通第四代TWS連接技術(shù),通過復(fù)制主機(jī)的link實(shí)現(xiàn)手機(jī)看上去直接連接兩個(gè)耳機(jī)的功能。這和BAM結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)主從耳機(jī)無縫切換的功能,大大提升了用戶體驗(yàn)。用戶只感覺到一對(duì)耳機(jī),不管用一個(gè)還是一對(duì),只要連接上了,任何一個(gè)都能正常使用和單獨(dú)使用,這種體驗(yàn)是以前的技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的。除了極好的用戶體驗(yàn),新技術(shù)還比上一代技術(shù)降低了約5%的功耗。在AAC編碼,48k 輸出無負(fù)載的情況下測試功耗,上一代技術(shù)的主機(jī)6.09mA,副機(jī)4.18mA;而新一代技術(shù)的主機(jī)4.8mA,副機(jī)為5.0mA??梢钥闯龉慕档土?,且兩個(gè)耳機(jī)的功耗也平衡了,這樣就不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)耳機(jī)比另一個(gè)耳機(jī)先耗完電的尷尬現(xiàn)象。

TWS下功耗概述:

simultaneously DFU(Device Firmware Updates),這也是高通最新的藍(lán)牙技術(shù),通過增加轉(zhuǎn)發(fā)文件方式,在OTA升級(jí)時(shí),同時(shí)給兩個(gè)獨(dú)立耳機(jī)傳輸升級(jí)文件,以實(shí)現(xiàn)同時(shí)升級(jí)功能。告別了從前分別升級(jí)的痛苦,一鍵到位,減少時(shí)間,減少操作,提高了效率和用戶體驗(yàn)。

Windows 10 (版本1803)中引入的 Swift 快速配對(duì)功能,這是將藍(lán)牙外圍設(shè)備與 Windows 10 電腦配對(duì)的最新方法。作為配對(duì)的下一輪演變,用戶不再需要瀏覽 "設(shè)置" 應(yīng)用程序并查找其外設(shè)進(jìn)行配對(duì)。 Windows 可以自動(dòng)為用戶完成配對(duì)。當(dāng)附近出現(xiàn)新的外設(shè)并且該設(shè)備準(zhǔn)備就緒時(shí),Windows 會(huì)彈出一條通知請(qǐng)求連接。 此功能使用的步驟非常簡單:

將藍(lán)牙外圍設(shè)備置于配對(duì)模式

當(dāng)外圍設(shè)備靠近時(shí),Windows 將向用戶顯示一條通知

選擇 "連接" 開始將外圍設(shè)備配對(duì)

當(dāng)外圍設(shè)備不再處于配對(duì)模式或不再處于配對(duì)模式時(shí),Windows 將從操作中心刪除通知

當(dāng)下時(shí)代,不缺乏好的電子產(chǎn)品,但缺乏擁有出色用戶體驗(yàn)的電子產(chǎn)品。蘋果公司一直秉著體驗(yàn)至上的理念,在TWS藍(lán)牙耳機(jī)上次首創(chuàng)快速配對(duì)功能,只需把要配對(duì)的耳機(jī)放在手機(jī)旁邊,手機(jī)發(fā)現(xiàn)耳機(jī)在旁邊之后,用戶只要輕輕地點(diǎn)一下,剩下的就是手機(jī)自己完成配對(duì),但其也局限于自身的蘋果體系。隨后谷歌推出了安卓系統(tǒng)的fast pair,使大部分安卓手機(jī)也能體驗(yàn)到優(yōu)質(zhì)的連接服務(wù),但也僅限于安卓系統(tǒng)。而在PC端微軟擔(dān)起了重任,立馬推出與PC端快速配對(duì)連接的swift pair功能,該功能給藍(lán)牙外設(shè)帶來了極致的用戶體驗(yàn),電腦小白的福音,只需兩步,把傳統(tǒng)的八步連接完全替代掉。目前市場已陸續(xù)出現(xiàn)支持swift pair的外設(shè),鼠標(biāo)鍵盤居多,而在耳機(jī)市場仍未有大規(guī)模的產(chǎn)品出來。憑借著微軟在PC市場OS的占有率,可預(yù)測swift pair將會(huì)是PC藍(lán)牙外設(shè)的必備功能。這也在高通新技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)上在加一個(gè)優(yōu)點(diǎn),極好的用戶體驗(yàn)可謂傻瓜看了也會(huì)用。

……

? 核心技術(shù)優(yōu)勢

1. 藍(lán)牙5.2規(guī)格,功耗低、速率高,連接距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)吞吐率大的優(yōu)勢

2. 低功耗(聽歌電流6mA,通話電流7mA,待機(jī)45uA,關(guān)機(jī)<1uA)

3. 單芯片芯片方案,平臺(tái)兼容性好

4. 主動(dòng)降噪功能,可有效降低周圍的環(huán)境噪聲,給你一個(gè)更純凈的聆聽音樂環(huán)境,同時(shí)擁有通透功能,帶著耳機(jī)猶如沒有佩戴一樣可以監(jiān)聽附近的聲音

5. 24bit 立體聲藍(lán)牙音頻,支持aptX HD 和aptx adaptive,音質(zhì)高和延時(shí)小是大眾追求的品質(zhì)

6. TWS雙耳通話,無縫切換

7. 支持外掛flash,dsp開發(fā),可完成更多更強(qiáng)的功能

8. Qualcomm Broadcast Audio,“一對(duì)n”廣播音頻傳輸

? 方案規(guī)格

94-ball 4.377 mm x 4.263 mm x 0.57 mm, 0.4 mm pitch WLCSP

藍(lán)牙5.2規(guī)格

支持I2C/SPI/UART/I2S/SPDIF/USB2.0/Line out接口

雙聲道輸出

ANC

120MHz DSP

支持aptX, aptX HD, aptX Low Latency,aptx adaptive, SB

C, AAC音頻解碼

方案來源于大大通。

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