電源管理
返回首頁

NDT電容壓感觸控技術掀起TWS行業交互變革新浪潮

2020-09-14 來源:EEWORLD

9月10日,華為在全場景新品發布會上正式推出了新一代FreeBuds Pro真無線降噪耳機,這是一款搭載了動態降噪新技術的TWS產品,會隨著環境變化進行持續性的調整,而無需用戶手動調節。彼時,當所有人都以為“動態降噪”是FreeBuds Pro的唯一殺手锏,余承東又放出了一記大招:“在交互方式上,FreeBuds Pro采用了全新的壓感觸控技術,通過壓力傳感器為用戶提供智慧交互的能力。”例如,使用者可以按壓耳柄調節ANC模式、接聽電話或者滑動調節音量等。在筆者看來,這實現了足以媲美AirPods Pro的交互體驗。

 


圖1:采用壓感觸控技術的華為FreeBuds Pro真無線耳機

 

       一直以來,電容觸摸以及加速度傳感器方案在TWS耳機上帶來的“容易誤觸、操作動作單一、影響體驗”等缺點被消費者吐槽不已。終于,2019年10月蘋果率先在AirPods Pro上搭載了壓力傳感器觸控方案,“定義”了更為流暢、多維度、自然的交互體驗,再加上主動降噪技術,使得AirPods Pro成為了TWS行業的年度“標桿”產品,盡管非蘋果系廠商推出了眾多TWS耳機,然而均無出其右者。調研機構Counterpoint Research預測,2020年蘋果AirPods系列的銷量將從2019年的6200萬增長至8200萬,繼續領跑TWS行業。

 

       不難發現,壓感觸控技術可以大幅提升TWS耳機的交互體驗,為OEM廠商帶來創新的產品競爭力,華為FreeBuds Pro更是國內市場的第一個吃螃蟹者。從供應鏈渠道得知,為FreeBuds Pro提供壓感觸控方案的廠商,正是總部位于深圳的紐迪瑞科技開發有限公司(簡稱“紐迪瑞科技”或“NDT”)。為什么TWS耳機需要壓感交互?壓感交互能否成為TWS耳機的標配?筆者有幸第一時間采訪到了NDT公司的創始人李灝博士及其華為TWS項目負責人馮鈞,一同探討壓感技術如何掀起TWS行業的交互變革浪潮。

 

NDT賦能國內第一款電容壓感TWS耳機

 

從筆者的親身經歷出發,電容觸摸在TWS耳機上的實際體驗確實不佳。“這是因為TWS耳機的交互存在一個天然的缺陷,那就是接觸面非常小。”馮鈞指出,“不同于智能手機、智能手表,這些產品有獨立的觸摸屏,可以形成X軸與Y軸的交互界面,而且這個交互界面和使用者握持、或是佩戴的接觸面是不沖突的,OEM客戶可以隨意發揮。TWS耳機本身的接觸面就小,而且操作區域經常和用戶拿取耳機、佩戴耳機的接觸位置是重疊的,電容觸摸的方式不適用。可以說,針對TWS應用,從產品角度討論基于X、Y軸的交互界面并不具備優勢。因此,結合終端用戶的痛點以及OEM客戶最直接的需求,NDT壓感觸控方案順勢而生。”

 

NDT選擇從Z軸的交互入手,因為壓感的Z軸分辨率可以不受操作面的影響,能夠充分發揮自身的優勢,甚至可以通過定義多級的壓力值、對應不同的動作,實現更加便捷的人機交互方式。


圖2:FreeBuds Pro壓感交互功能

 

不僅如此,TWS耳機的操作還有一個特征,那就是——盲操。使用者在操作時經常看不到耳機,而是大致地感知耳機上的操作位置;本來聽歌或者通話中只是想取下一只耳機,電容觸摸或加速度傳感器方案容易判斷為“切歌或切斷通話”,導致誤操作,體驗糟糕。通過加入壓力傳感器,OEM客戶可以設置功能啟動的壓力閾值,從而達到防誤觸的效果。壓感觸控技術還支持“不抬手連續按壓”,進一步提高盲操時的準確性。

 

“憑借直觀、快捷、準確等特性與優勢,NDT針對TWS應用的壓感觸控產品成功打入了華為供應鏈,并率先在FreeBuds Pro耳機上落地量產。”NDT創始人李灝表示,“這是NDT里程碑式的突破,我們供給華為的整個壓感模組都是自主設計、并擁有完整的專利產權,是NDT首個進軍可穿戴市場的壓力傳感方案,它所賦能的FreeBuds Pro也是國內TWS第一款可與AirPods Pro媲美的多維度交互的耳機產品。我們很有信心,壓感觸控技術即將在TWS應用中全面普及!”

 

檢測精度小于1微米,NDT主推三大TWS壓感觸控方案

 

事實上,NDT不久前正式發布了三款專用于TWS交互的全新壓感觸控解決方案,以滿足OEM客戶不同的耳機設計需求,包括:(1)Micro Load Cell方案;(2)貼合式電容+壓感方案;(3)PCB Sensor+彈片方案。

 

https://n.sinaimg.cn/spider2020610/190/w1320h470/20200610/d065-iuvaazn6735254.png

圖3:NDT推出專用于TWS耳機的三大壓感觸控解決方案

 

據悉,華為FreeBuds Pro所選用的正是“貼合式電容+壓感”方案,將二合一模組貼合于耳機手柄內壁即可工作,并通過NDT壓感模組檢測用戶按壓耳柄時所產生的微小形變:電容提供位置信號,NDT壓感提供線性按壓數據,觸控更為準確。該方案屬于單層結構、即貼即用,擁有易于集成、識別準確的優勢。

 

馮鈞告訴筆者:“NDT壓力傳感器的核心是擁有專利的壓阻材料,這個壓阻材料可以印刷在很多基材之上,例如FPC或PCB,從而形成一個應變傳感器。這個應變傳感器貼附在任意的材料結構上,當結構受到按壓產生形變,傳感器感受形變、產生電信號的變化,再經過后端的模擬與數字電路處理,最終輸出按鍵或壓力值信號,并在很大范圍內保持線性輸出,可實現輕按、重按、多連按、長按等豐富、多維度的交互功能。對于TWS這樣接觸面小、但有多項功能需求的應用,NDT的壓感觸控方案十分適用。”

 

總之,NDT的三款TWS耳機壓感觸控方案具備高靈敏度、高性能和易于集成的優勢。其高靈敏度表現在最低工作壓力為30g、最小可感應形變小于1微米(使用者按壓耳機手柄表面所產生的微形變);高性能則在于經過1000萬次的點擊測試,壓力傳感器的性能一致性仍保持得非常穩定,因此能夠幫助終端客戶打造可靠穩定、堅固耐用的終端產品。

 

壓感觸控或成TWS標配,NDT“IDM模式”助力客戶成功

 

相關數據表明,2020年TWS耳機的全球銷量將達到2.3億件,相較2019年1.2億件的銷量,年增長率超過90%,市場規模急劇擴大。隨著蘋果、華為等OEM巨頭紛紛將壓感觸控技術落地在TWS耳機上,壓感方案賦予的創新且自然、多維度而又直觀快捷的交互體驗提升、為TWS應用帶來了創新、獨特的市場競爭力,并逐漸從高端品牌市場向下普及。

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/3Yj0fNABoQVWUtEOC1Xf8IfnnXs18cyficUJGbTYMZRdgWrSUuguCN6yBLN8jibibOMfWJFqCoczTP4V7ia49ty9iag/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1

圖4:2016-2020年全球TWS耳機市場出貨量統計情況及預測,數據來源:前瞻產業研究院

 

李灝總結道:“NDT豐富的產品線布局,能夠完美配合客戶不同的產品規劃。同時,NDT擁有類似‘IDM模式’的優勢,從高靈敏度材料的研發、生產,到印刷、模組的集成,以及提供配套的軟件算法支持,為客戶提供完整的、高度垂直整合的壓感觸控解決方案,并確保穩定的產品供應。NDT一直致力于為客戶降低方案的集成成本、提供高性價比的解決方案,進而幫助客戶成功,實現雙方的共贏!” 

進入電源管理查看更多內容>>
相關視頻
  • 變頻器原理與應用 哈工大

  • BQ76952 & BQ76942, 3-16S & 3-10S 電池監控器系列講座 (2)

  • EMI 優化的變壓器集成的隔離 DC/DC 電源芯片在工業產品中的應用

  • 如何在高效率功率因數校正 (PFC) 中使用 TI GaN?

  • 了解功率密度的基本技術

  • 電力電子技術 定明芳

    相關電子頭條文章
萝卜大香蕉