红外接近传感器使真无线耳机播放时间延长

以前耳机只是在需要的时候才佩戴，而如今真无线(TWS)耳塞的推出改变了这种习惯：现在，用户即使不听也会一直戴耳塞，就像人们一直戴手表一样，而且TWS耳塞非常舒适，方便且不引人注目。

行业分析师预计，到2023年，市场将以27%的复合年增长率增长，届时，TWS有望在销量上超过所有其他类型的无线和有线耳机。

面对如此快速的增长，耳塞制造商必将面临激烈的竞争，消费类产品的选择将受到音频质量，舒适度和可靠性等重要参数的影响。

另外一个至关重要的因素将是电池寿命，以维持更长的使用时间。减少耗电量的一种方法是确保耳塞从耳中取出后自动停止播放，并在插入耳中时再次开启。

这需要短距离接近感测，在移动电话中，红外(IR)接近感应模块检测语音通话期间何时将电话握在用户的脸部，从而可以关闭显示器。下面的文章介绍了该技术如何适应小空间的TWS耳塞，如何可靠地检测出耳塞是在耳内还是耳外。

红外接近检测的工作原理

红外接近传感器的基本操作如图1所示。

图1：IR接近传感器检测到附近物体反射的光

它包含两个主要组件：

一种不可见的红外发射源，它发出调制的光脉冲，理想情况下，发射的功率应集中在狭窄的波段内。

在与发射器的峰值强度匹配的波长处具有峰值灵敏度的光电二极管(光传感器)。

通过严格控制系统的工作波长，并通过调制脉冲，可以使传感器系统不受噪声影响，噪声主要包括来自外部的红外能量源(例如阳光)的干扰以及内部反射(串扰)从模块外壳到光学系统的其他部分。当发出的红外光碰撞到范围内的目标时，它会反射到光电二极管上，该光电二极管将测得的红外能量转换为数字值，该数字值会随着目标的靠近而成比例增加。

在TWS耳塞中，通常将接近传感器配置为在物体(在这种情况下，用户的耳朵张开)在3毫米以内时触发检测信号，而在最近的物体在10毫米以外的距离内时释放信号。可靠的接近度检测需要足够的信噪比(SNR)。为了确定SNR，制造商需要计算检测阈值和释放阈值计数之间的差值除以基线抖动值(当范围内无对象时)：

(平均检测计数值)–(平均释放计数值)

(抖动计数值)

通常，当此比率> 4时，SNR被认为是可以接受的。