匯頂科技：瞄準TWS耳機，帶來革新入耳檢測、心率感測方案
TWS耳機市場快速發展，隨之而來的是，消費者對產品的要求也越來越高，普通的TWS耳機產品已經不足以滿足消費者的需求，定製特殊化的產品，成為了廠商能否在TWS耳機市場佔領先機的重要因素。匯頂科技也想在這樣關鍵的時刻，為大家帶來有意義的解決方案。
此次，在2019（夏季）中國智能音頻產業高峰論壇上，來自匯頂科技的產品經理 馮林分享了關於《匯頂科技耳機佩戴檢測與人機交互二合一方案及心率檢測方案》的演講。
小編髮現這份資料中講到的入耳佩戴檢測與傳統的實現方法非常不同，於是決定對這一全新的解決方案進行詳細分析，和大家一起分享學習。
以下為演講實錄，經我愛音頻網（www.52audio.com）編輯整理：
傳統的入耳檢測方案解析
關於入耳檢測，市面最普遍的是光學方案，一部分會採用傳統的電容檢測方案。
光學檢測方案痛點解析：
1、體積很大，光學檢測方案需要在耳機表面打孔通光，不利於耳機做防水設計。
2、受結構空間限制，耳機腔體做PCB的堆疊的時候比較困難，因此不利於耳機做小型化的設計。
3、大量的耳機產品採用一個單光路的檢測方案，這將導致耳機未佩戴時，遇到阻擋光路的材料就容易觸發檢測，耳機無法工作。
電容檢測方案，痛點解析：
1、溫度影響：
電容檢測方案容易受到溫度的影響，特別是在高緯度的地區。比如東北寒冬的時候，室外零下二十幾度到室內十幾度。
2、檢測方式：
傳統的方案只是檢測電容改變數，可能遠遠大於耳機電容改變，極容易出現誤判，也是導致佩戴檢測的失效。
匯頂科技入耳檢測方案特點？
集成度更高，在寸土寸金的TWS耳機PCB上佔用極小
考慮到耳機結構空間限制，我們設計出一款入耳檢測+觸控二合一的單晶元解決方案。其中入耳檢測支持兩個通道，可大大降低誤識別率，提高檢測準確度。觸控支持點擊，長按和滑動操作，不需要增加額外的G-Sensor和單獨的觸摸IC方面的控制即可實現豐富的人機交互功能。
因此，我們的方案集成度會更高，耳機佔用空間更小。
低功耗，在入耳檢測模式下功耗9.1微安
耳機電池是幾十個毫安時，播放音樂也是毫安級別，9.1微安是相差了幾個數量級，對耳機續航上不會有任何影響。
入耳檢測和人機交互同時工作的時候，當耳機戴到耳朵上的時候這裡面功耗也僅有16個微安，在TUCH的時候功耗多一點，手指一釋放又掉下去，以上兩種狀態的功耗是我們平時最常見的功耗。
對耳機的佔用超小
體現在我們的sensor，採用的電容電極，我們就可以利用柔性PCB的sensor，FPC業界普遍在0.1毫米，它可以貼到耳機腔體的內表面或者耳機裡面的支架上面，這樣它有一個立體的空間在上面，它就可以適配各種，特別是小型化的耳機，有可能放光學器件都放不下去，我們的電容就可以放下去。
我們晶元尺寸也只有1.9毫米乘以2.1毫米，我們採用的CSP封裝，這樣小的尺寸可以直接放在sensorFPC上，也可以放在主板上面，這樣能適配不同的ID。
溫度抑制性，從-20度到+60度范之內任何溫度衝擊都不會有影響
從IC架構和我們的軟體開發，到我們的應用設計上都做了特殊設計，我們對溫度的抑制可以說做到絕對溫度抑制，從-20度到60度范之內任何溫度衝擊都不會有影響。
用冷凝劑噴塗的時候曲線不會做任何改變，只對人體才有感知。量產這塊我們不需要在耳機表面進行開孔處理，這樣更利於我們的防水設計。
我們本來也是半導體的綜合方案供應商，我們會提供從晶元應用到結構ID量產和整體解決方案。
匯頂科技入耳檢測方案詳解
匯頂科技入耳檢測和觸控2合1方案GH61x系列，採用匯頂科技最新的人體電容檢測專利技術。是目前業界功耗最低、佔用耳機空間最小的多通道入耳檢測和人機交互方案。可以輔助真無線耳機實現自動休眠、自動喚醒、主從切換、音樂自動啟停等功能，提升用戶體驗，同時支持觸控、滑動音量調節等豐富的人機交互功能。適配多種耳機形態，如：無線半入耳式、入耳式、頭戴式等。
相對於傳統基於光學的佩戴檢測方案，匯頂科技的入耳檢測加觸控二合一方案採用FPC sensor，設計靈活，不佔用耳機立體空間，無需在耳機表面打孔。且無需增加額外的G_sensor 或觸控IC做人機交互。採用雙路入耳檢測加上電容檢測方案只對電極響應的特性，使其比傳統光學檢測方案具有更低的誤識別率。晶元內部集成PMU、MCU，演算法在片上獨立運行，直接向主控上報事件，無需主控做數據處理。
GH61x方案從晶元底層創新地解決了傳統電容原理易受溫漂影響的弱點，在-30度到60度的範圍內，皆能抑制40dB以上的溫漂影響，具有極強的溫漂抑制能力。使該方案在極寒、極熱以及溫度變化劇烈的場景都能可靠運行。
匯頂科技心率感測器詳解
匯頂科技提供高精度、低功耗、高集成度的心率測量產品系列，可為終端客戶的產品帶來高準確性、長待機、易加工的獨特優勢。
該系列產品包含多款基於光電容積脈搏波描記法（Photo Plethysmo Graphy，簡稱PPG）的光學感測器模塊，能夠實現心率、血氧等多種生理特徵的檢測，可廣泛應用於智能耳機、智能手環/手錶、健康臂帶、心率貼等可穿戴設備以及其他需要PPG檢測技術的產品應用，為終端用戶提供生理信息採集、運動指導、健康監護以及情緒壓力分析等多種功能。
匯頂科技還提供專業的光學結構設計規範、動態心率演算法庫及配套的量產測試服務，助力客戶簡化產品開發過程並快速實現產品化落地。
GH300是一款集成了2個LED，一個光學接收器（PD）和模擬前端的心率感測器模塊，具備超小尺寸、超低功耗的特性，適用於智能耳機、智能戒指等對尺寸和功耗有嚴苛要求的產品。針對智能耳機應用，GH300內部集成了佩戴檢測功能，且支持接入一個外部光接收器（PD）和LED模塊，實現更高精準度的佩戴檢測需求。
相對其它產品GH300具備尺寸最小，功耗最低的特性。尺寸大約為市場上同類產品體積的1/3，功耗比市面產品的1/10。
