2016年，蘋果推出了第一代AirPods，TWS耳機就此登場。在過去的3年中，TWS耳機在技術(shù)上已經(jīng)進行了很大的革新。眾所周知，TWS耳機非常輕便，而這就要求相關(guān)傳感器能夠滿足小型化的需求。ams作為致力于傳感器發(fā)展中的佼佼者，也推出了多款用于TWS耳機領(lǐng)域的傳感器。2019年，ams又為TWS耳機帶來了新的技術(shù)，推出了紅外接近傳感器模塊TMD2635。

接近傳感器在TWS中的兩大主要功能

接近傳感器也被稱為距離傳感器，是一種無需接觸而能偵測附近存在物體的傳感器，被眾多領(lǐng)域所采用。ams將紅外技術(shù)與接近傳感器相結(jié)合，將新產(chǎn)品用于TWS耳機。新的應(yīng)用場景，產(chǎn)生了新的挑戰(zhàn)，對于TWS來說，需要接近傳感器在滿足小型化的同時，也要滿足高精度的市場需求。艾邁斯半導(dǎo)體先進光學(xué)傳感器事業(yè)部總經(jīng)理及執(zhí)行副總裁Jennifer Zhao表示：“在TWS方面，我們認為最重要的是要做的傳感器體積要小，另外一點是近距離的優(yōu)化。TWS耳機主要是來測耳機位置是否佩戴正確，所以它的測試距離要非常近，精度要求非常高。”這種需求也讓TWS耳機中的接近傳感器分化出來了兩個主要功能。一是可以利用接近傳感器實現(xiàn)無線耳機入耳/出耳檢測，幫助延長電池單次充電后的使用時間。二是可以與另一個TMD2635一起使用，可以通過光學(xué)滑塊來進行音量調(diào)整，從而實現(xiàn)基本的無觸摸手勢控制。目前，ams所推出的TMD2635主要是面向入耳/出耳檢測功能而設(shè)計的產(chǎn)品。據(jù)其官方介紹，TMD2635是一款紅外接近傳感器模塊，該 傳感器模塊是一個完整的光 -數(shù)字傳感器模塊，集成了低功率紅外VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）發(fā)射器、兩個用于近場和遠場傳感的傳感器像素，以及數(shù)字快速模式I 2 C接口，全部納入微型連接網(wǎng)格陣列（LGA）封裝中。 據(jù)Jennifer介紹：“TMD2635優(yōu)勢在于體積非常小，功耗非常低，在工作模式下，它的平均功耗為70μA，在睡眠模式下，則為0.7μA。TMD2635另外一個優(yōu)勢是封裝小，其體積小于1平方毫米，非常適合TWS市場的需求。除此之外，ams還提供一條備用的I2C地址所以可以在12C的總線上交換CLK/SDA，讓客戶的設(shè)計更加靈活方便?！?/p>

在這里需要指出的是，TMD2635是如何延長TWS耳機的使用時長的。據(jù)ams 大中華區(qū)市場應(yīng)用工程總監(jiān)Spencer Bai介紹：“通常，在普通藍牙耳機的系統(tǒng)里只有一個藍牙芯片，但是采用TWS耳機后，因為兩只耳機是分開的，也使得其系統(tǒng)里面要包含兩個藍牙芯片。這也說明了一個問題，伴隨著TWS耳機的發(fā)展，其系統(tǒng)會集成更多的器件，而這也會導(dǎo)致功耗也越來越大。在這種情況下，就需要TWS耳機能夠及時地區(qū)分工作時間和非工作時間，減少非必要的電量損耗，從而達到延長單次充點電后的使用時長?！睋?jù)悉，TMD2635自從推出以后，就受到了高端、中端TWS市場的歡迎。

消除閃變偽影，還原清晰圖像

除了TWS耳機對智能手機產(chǎn)生了巨大改變以外，近年來，智能手機對拍照的要求也是越來越高。而隨著LED的廣泛使用，手機攝影越來越受到光源閃變的困擾。對此，ams最新推出了TCS3408顏色傳感器具備更高的準確度和靈敏度，不僅可用于測量環(huán)境光的色溫和光強，還可以檢測光學(xué)的物理閃爍，使得手機攝像頭圖像增強系統(tǒng)能夠消除人造光源導(dǎo)致的缺陷偽影。據(jù)Jennifer介紹：“TCS3408是目前在市場上已經(jīng)量產(chǎn)的TCS3701的增強版，在結(jié)構(gòu)光的靈敏度，以及在光源閃變控制的靈敏度上都有提高。具體來看，TCS3408在環(huán)境光和顏色檢測的靈敏度比TCS3701增強了10倍的靈敏度，閃變的靈敏度也比上一代增強了3倍?！痹陬伾珯z測上靈敏度的提升，主要是TCS3408可以支持片上Flicker檢測。一般使用基本的三通道紅/綠/藍（RGB）傳感器來估算圖像增強系統(tǒng)中的顏色均衡，并沒有實施Flicker檢測。TCS3408支持片上Flicker檢測，并發(fā)讀取五個環(huán)境光感測通道（除了RGB通道之外，增加了額外的寬譜帶通道和作為參考的全譜帶通道）來準確測量光的顏色和強度。利用手機進行攝影，不僅要還原應(yīng)有的色彩，如何消除偽影也是能否拍出高質(zhì)量照片的另一關(guān)鍵要素？據(jù) Spencer介紹：“攝影的快門和光源閃變沒有同步，就會有這種條紋的出現(xiàn)，也就是條帶偽影?！贬槍Ξa(chǎn)生偽影的本質(zhì)，ams從光源閃變靈敏度上進行入手，消除了手機攝影的偽影。具體來看，其閃變靈敏度上的提高，也取決于TCS3408中的Flicker檢測引擎，利用Flicker檢測引擎可以檢測通常由白熾燈或熒光燈產(chǎn)生的50Hz或60Hz光源閃變。檢測到光源閃變時，由器件的內(nèi)部狀態(tài)寄存器捕捉和報告，數(shù)字I 2 C接口則通過外部處理快速報告輸出信息。 既知存在光源閃變，攝像頭的視頻處理器將快門與場景中相對環(huán)境光輸出的“開啟”部分同步。利用TCS3408提供的額外信息，視頻處理器可以消除失真的條帶。

針對未來智能手機發(fā)展，ams的發(fā)展方向

除上述兩點以外，ams針對全面屏的發(fā)展趨勢，著力發(fā)展屏下傳感器。 在OLED屏上的管理，如果想把傳感器放在OLED屏下，就需要考慮如何避免對屏下射光會的影響，如何得到非失真的真實傳感、紅外的抑制等問題。Jennifer表示：“在這些方面，我們的產(chǎn)品跟友商相比有更大的優(yōu)勢?！背酥猓琣ms還致力于研發(fā)智能手機上的3D人臉識別技術(shù)。眾所周知，實現(xiàn)3D人臉識別可以采用三種不同的解決方案，即 結(jié)構(gòu)光、主動立體視覺以及ToF。具體來看，結(jié)構(gòu)光的安全系數(shù)最高，但成本較高。立體視覺的優(yōu)勢是適合中距離，ToF則是更易用。據(jù)悉，ams可以提供上述所有解決方案。ams除了推進傳感器硬件外，還可以提供包括軟件解決方案和其他的生態(tài)系統(tǒng)等，來幫助合作伙伴提升產(chǎn)品性能，從而為市場帶來性能更優(yōu)的終端產(chǎn)品。