“TWS 大玩家，想玩你就来”，大家好，我依然是“糖果西米露”
在这之前，先带大家回顾一下【TWS 大玩家】系列博文，之前我们给大家介绍了 TWS 的 SoC 篇，无线充电篇，MCU 篇，Power 篇以及它的 Sensor 篇。本篇文章依然是要给大家推荐 TWS 相关元件，涉及到一些比较重要的外设。 除了芯片以外，还包括麦克风（MiC）、Voice Accelerometer、PWRCOM 和天线等其他零部件。
一、MiC
随着消费电子的飞速发展，麦克风行业也跟着蓬勃起来。这里说的麦克风不是我们通常说的话筒，而是传声器，一种电声器件，负责将声音转换成电信号。麦克风被广泛应用于消费电子，智能家居等领域，可以说凡是有声控功能的设备都需要它。麦克风有哪些分类？根据市场出货量最大的两类做以简单介绍。 一类是驻极体电容式麦克风（ECM）, 另一类是 MEMS 麦克风（硅麦）。 ECM 因为其价格低廉而被客户所认可。缺点是产品传声性能一般，容易受湿度影响，体积普遍偏大。而 MEMS 麦克风， 因其体积小巧，方便 SMT 贴片，降噪效果明显而受到 TWS 市场追捧。
硅麦按其工作类型分为数字硅麦和模拟硅麦。 数字硅麦主要应用在远场拾音领域，远场拾音一般是用麦克风阵列来实现降噪和拾音的，例如非常火爆的亚马逊智能音箱 Echo 用 6+1 麦克风阵列。 谷歌 Home 用双麦阵列，科大讯飞的 6 麦阵列等等。模拟硅麦一般用于近场拾音，如手机，蓝牙耳机等。
世平集团在 TWS 市场主推的硅麦品牌主要有以下三家，包括 Vesper, TDK 和 Willsemi 韦尔半导体，下面就重点介绍一下这三个品牌的 MEMS 硅麦产品。
①Vesper VM2020
Vesper VM2020 是 Vesper 推出的一款模拟硅麦产品。VM2020 是具有超高声学过载点的全向，差分输出压电 MEMS 麦克风。 麦克风建立在坚固的压电 MEMS 传感器上，可以承受高达 170 dB 的声压。 与 ASIC 组件一起， VM2020 可以完美地工作到 150dB，在 152dB 时失真仅为 10％。即使声音水平超过 152dB，单层麦克风也将立即恢复。与所有 Vesper 麦克风一样，VM2020 解决了对在环境恶劣的环境中运行的稳定，可靠和准确的麦克风阵列的迫切需求。
VM2000 是一款压电 MEMS 麦克风， 具有差分输出， 可形成极为稳定的麦克风阵列，并且对诸如灰尘，水，湿气，油和颗粒物等环境污染物也具有较强的抵抗力。 作为纯差分麦克风，VM2000 还提供出色的 RF 保护和动态范围。当阵列靠近扬声器时，这一点尤其重要。
VM2020 亮点：
特征：
②Vesper VM3000
作为业界首款数字压电 MEMS 麦克风，VM3000 是消费类产品中最坚固，最可靠的MEMS 麦克风。它具有防水，防尘，防颗粒和防震的功能，因此您可以将其浸入水中，浸入灰尘中，将其暴露于颗粒物或掉落在地面上，然后可以正常工作。作为独立麦克风或在麦克风阵列中，VM3000 是即使在恶劣环境下也可以依靠其获得丰富声学性能的麦克风。
基于 Vesper 压电 MEMS 技术，VM3000 扩展了产品组合，以满足消费类电子产品中数字接口的需求。与模拟信号相比，PDM 数字输出具有更高的抗噪能力，并且在业界得到广泛的应用，可以直接连接到具有数字输入的编解码器或应用处理器。 VM3000 从压电MEMS 元件获取音频信号，对其进行放大和采样，然后使用四阶 Σ-Δ 调制器将其转换为单比特流 PDM。 VM3000 提供快速唤醒和紧密的灵敏度匹配，以及丰富的声学性能规格和多种功耗模式。
重要特征：
③TDK: MMIC 系列
TDK MEMS 麦克风运用 SAW 设备等业务积累而来的 CSMP (芯片尺寸 MEMS 封装) 技术，成功实现了小型、低背及高性能化。TDK 和 InvenSense 的模拟和数字麦克风组合建立在很多行业第一的强大遗产之上，包括不断提高 MEMS 麦克风的信噪比，越来越高的集成水平和更低的功耗。 这些技术进步使机器语音识别和自适应噪声抑制在客户的设备及其他应用中成为可能。
人类凭直觉理解捕捉的音频，这是他们感知周围环境的一个重要方式。 语音捕捉正迅速成为人类和机器之间的主要接口。 InvenSense 麦克风第一个使智能设备具有准确的语音采集功能。InvenSense 将感知音频的能力与广泛的传感器组合结合起来，捕捉运动、压力、空气质量和超声波信息。
产品照片
MMIC 系列特点：
产品列表
MMIC271609T4064C0300 （模拟输出（不平衡））
MMIC332509T4081C0900 （模拟输出（平衡））
MMICT4076-00-908 （模拟输出（平衡））
MMICT4078-00-908 （模拟输出（平衡））
④WILLSEMI SiXeonTM 系列
和市场上同类产品比较， Willsemi SiXeonTM 系列硅麦克风产品拥有更好的电源抑制特性，PSRR 高于 77dB 水平。保证产品在电源纹波的宽松的环境下提供稳定的声学信噪比。在抗射频干扰方面，产品在封装以及 ASIC 方面优化设计，在低成本下提供了优异的抗射频性能。在智能手机，蓝牙耳机的射频环境复杂的条件下提供优异的性能。
在声学特性方面，特有的封装技术让产品不仅拥有稳定的声学信噪比，以及 ±1dB 范围的灵敏度范围；同时在复杂使用环境下的拥有更好抗吹气和抗跌落特性。产品在主动降噪(ANC) 应用当中具有独特的优势，部分产品的低频截止频率可以达到 20Hz 以下，充分保证产品在 ANC 应用当中对于低频噪声采集的需求。在 ESD 方面，产品提供 HBM ±8kv接触，±15kv 音孔以上的标准 (IEC 61000-4-2)。强大的 ESD 能力给予整机设计提供更大余量，应对消费类电子的轻薄设计。
Willsemi 数字硅麦产品列表
Willsemi 模拟硅麦产品列表
二、Voice Accelerometer
骨传导语音加速度计又称为骨振动传感器。 骨振动传感器，用来检测讲话时声带的振动，采集更加准确的语音信息，辅助降噪算法，用来提供更高质量的上行语音信号。传统的耳机接收方式是：声音通过空气传到 MiC，这种方式下 MiC 会收到空中的语音信息和所有的环境噪声， 极大地影响了上行语音质量。 骨振动传感器可以只采集声带的振动信息， 并将其转换成音频信号。通过骨振动传来的声音没有空气中传播的环境噪音，通过比对后分析出环境噪声并衰减，用以达到比较好的语音通话效果。
①Vesper VA1200
世平集团代理的 Vesper 产线在 TWS 市场有着非常具有竞争力的骨传导语音加速度计产品， 且已有配合的 IDH 完成语音加速度计的算法可以配合客户使用，原厂可以提供仿真运算，協助客户在语音加速度计在TWS的选址，达到最佳性能。
VA1200 是 Vesper 推出的世界上第一台压电 MEMS 语音加速度计。 VA1200 可用于通过骨骼传导来拾取佩戴者自己的声音。 通过将 VA1200 语音加速度计与标准麦克风配合使用，该应用程序可以实现出色的背景和风噪降低性能。 VA1200 采用超小型封装，并且具有回流焊功能，且不会降低灵敏度。 它具有防尘和防潮的特性，因此能够在环境恶劣的环境中运行
产品照片
特性：
竞品比对表
三、PWRCOM
①ams AS3442/AS3447
以前的真无线耳塞技术需要六根导线才可以实现与充电盒之间的充电与通讯，这会制约入耳式耳塞所需要的小型舒适的机械结构设计， 而 ams 推出的 POW:COM 创新接口技术，可显著解决真无线耳塞机构设计束缚，仅需两根导线即可完成此功能。
耳塞和充电盒之间采用独特的 POW:COM 技术即可通过双引脚实现供电和通讯同时进行，提升了充电体验。 该接口支持同时进行电池充电 （最高 150mA） 以及充电器底座、耳机和手机之间的数据交换。该接口只需要两个引脚，从而提供了设计的灵活性，并提高了充电操作的可靠性。通过在耳塞中使用 POW:COM 接口，制造商可以提升用户体验，增强其通信能力并方便其充电。而且，充电器底座中无需蓝牙元器件。
POW：COM 接口与传统接口对比
POW：COM 的好处：
• 为耳机电池充电，以确保始终充满电池
• 通知用户有关充电器底座已空的信息
• 打开手机时自动进行BT配对
• 在手机上显示通讯座电池电量
• 对附件设计的影响较小
• 延长通讯座待机时间
• 可靠的通讯接口
• 简单整合
POW：COM 的功能：
• AS3447 客户端唤醒功能
• 间接 I2C 隧道功能
• 通过邮箱寄存器进行双向数据传输
• 客户端 I2C 从接口，用于 BT 数据交换
• 两线制电源和通讯接口
• 睡眠模式支持
• CRC 保护的 POW：COM 协议
• 提供 ASCI C 驱动程序库
功能框图
四、Antenna
物联网、智能硬件产品，要联网传输数据，都需要有天线。空间越小、频段越多，天线设计越复杂。对于手持机、穿戴设计、智能家居等小尺寸产品，普遍采用内置天线。 所以 TWS 耳机采用的也是内置天线了。
内置天线主要有: 陶瓷天线、PCB 天线、FPC/钢片天线、LDS 天线。本文要推荐给大家的是 Vishay 陶瓷天线和 Molex 的 LDS 天线。
①Vishay VJ5106W240GXCMT
陶瓷天线，在物联网产品中用的最多的，就是 GPS 天线和蓝牙天线了。 优点是: 占用空间很小、性能比较好。
VJ5106W240GXCMT 是一种小型，高性能，2.4GHz 陶瓷天线。它使制造商能够设计出高质量的产品，而这些产品不会受到大型外部天线的影响，并且可以采用标准的回流工艺将其组装到 PC 板上。
产品照片
特性：
②Molex MID LDS Antenna
LDS 天线技术就是激光直接成型技术（Laser-Direct-structuring），利用计算机按照导电图形的轨迹控制激光的运动，将激光投照到模塑成型的三维塑料器件上，在几秒钟的时间内，活化出电路图案。
与传统的天线技术相比，LDS 天线技术的优势如下：
Molex 在 MediSpec™ 下开发了创新的模制互连设备/激光直接构造（MID / LDS）功能， 此功能结合了用于 MID 的两次注塑成型工艺的多功能性以及激光直接成型 （LDS） 技术的速度和精度。 LDS 允许使用 3 轴激光器将微线电子电路成像到各种符合 RoHS 要求的模塑塑料上，并具有改变图案的灵活性。大批量生产时，线和间距可低至 0.10 mm，电路间距可低至 0.35mm。 如果需要，可以添加许多其他多功能功能，包括通孔激光钻孔，开关垫，传感器甚至天线。
LDS 天线在 TWS 中的应用
以上就是这篇博文的全部内容，接下来会给各位看官介绍“ TWS 元件推荐-其它外设篇（下） ”，敬请期待。
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参考资料：
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