STMicro滚动一体式运动和骨传导传感器

音频领域是消费电子行业最大的领域之一。其中，耳机和耳机等可听或可穿戴音频设备是市场上最受欢迎的设备之一。

然而，用电池供电的小型可听设备实现最高性能和功能往往是一项重大的设计挑战。今天，意法半导体（ST）发布了一款新的高度集成传感器，旨在为真正的无线立体声（TWS）等应用的可听设备提供一系列功能。

在本文中，我们将了解TWS，在这种情况下对单片集成的需求，以及ST的新传感器产品。

 

什么是True Wireless Stereo？

在可听设备的世界里，最受欢迎的用例之一是TWS。从高层来看，TWS背后的理念是，支持TWS的设备完全通过无线连接传输声音和数据。

与传统的无线产品不同，两个耳塞都通过一根电线连接在一起，TWS产品本质上将每个耳塞视为一个单独的设备。

 

TWS可以同时连接，也可以通过主/辅连接进行连接。图片由Telink提供

 

通常，这可以通过在耳机和源设备之间同时连接来实现，也可以通过主连接和辅助连接来实现。在同时连接的情况下，两个耳塞不会相互连接，而是直接从源接收相同的信号。

在主/副配置中，两个耳塞都相互连接。在这里，一个主耳塞将与源接口，然后根据需要将任何信息直接中继到辅助耳塞。

TWS系统的主要优点是它完全不需要布线，使听觉体验不那么繁琐，更容易使用，也更方便。

 

整合的必要性

TWS助听器的设计面临的主要挑战之一是能够满足所有所需的功能和性能。本质上，TWS可听设备是独立的电池供电设备，预计体积小、舒适，电池寿命长。

与此同时，具有竞争力的TWS耳机提供了广泛的功能，包括蓝牙连接和高音频质量，以及主动降噪、头部跟踪、电池充电等功能。实现所有这些都需要一个专用电路块阵列，这需要大量的面积和功耗。

 

标准TWS听觉框图。STMicroelectronics提供的图片（点击图片放大）

 

为了平衡TWS可听设备所需的广泛功能与小尺寸和长电池寿命的需求，设计师们转向了更大的设备集成。通过在同一芯片上提供包含DSP、蓝牙和电池管理等多种功能的单个IC，听觉设计师可以成功地实现低功耗、小型但仍具有竞争力的产品。

 

用于听力的带IMU的传感器

为了满足TWS助听器的需求，STMicroelectronics今天发布了其新的高度集成的助听器传感器解决方案。新产品LSM6DSV16BX是一种以惯性测量单元（IMU）为中心的封装系统（SiP）解决方案。

除了IMU，该设备还集成了一个3轴数字加速度计和一个3轴向数字陀螺仪，可以处理其中的加速度和角速率数据，以更好地执行头部和运动跟踪，从而提供更大的空间音频体验。

重要的是，该芯片还具有振动传感器，该传感器将应用于骨传导应用，在骨传导应用中，由音频引起的佩戴者骨骼的振动可以被检测并在反馈回路中使用，以改善听觉体验。

 

LSM6DSV16BX中滤波器的框图。图像由STMicroelectronics提供。（点击图片放大）

 

LSM6DSV16BX集成的其他功能包括用于运动处理的专用功能和数据处理，如有限状态机（FSM）、传感器融合低功耗（SFLP）块、自适应自配置（ASC）和机器学习核心（MLC）。

重要的是，该设备功率低，外形尺寸小，高性能功耗为0.95毫安，封装尺寸为2.5毫米×3.0毫米×0.71毫米。更多信息请参阅LSM6DSV16BX数据表。

凭借功能性、低功耗和小尺寸的组合，STMicro相信他们的新设备非常适合TWS助听器等应用。