物骐微电子让TWS耳机超低功耗实现新突破

近年来，TWS耳机的发展势头呈爆发式增长，无论是在市场开拓，还是技术创新和应用上，仍有较大发展空间。
 
TWS耳机受限于体积小，电池容量有限，续航时间难以满足用户需求，频繁充电成了最大的槽点之一。当前TWS耳机重点升级方向之一是在不增加体积的前提下，进一步提升主芯片的处理能力，实现更好的降噪效果。这就对TWS耳机主芯片的先进工艺、高集成度和超低功耗提出新的要求。
 
上海物骐微电子有限公司（物奇微电子全资子公司）设计的超低功耗蓝牙音频SoC芯片WQ7033引起了高度关注。
 
WQ7033功耗与性能并驾齐驱
 
在国内绝大部分TWS耳机的功耗管理、降噪效果、抗干扰能力等性能尚不完善，各种蓝牙芯片、电池、算法厂家都在发力研发新产品的背景下，上海物骐微电子有限公司自主研发的第二代TWS真无线蓝牙SoC芯片WQ7033提供了功耗和性能并驾齐驱的解决方案，推动新一代更低功耗、更高性能的TWS耳机产品的早日面世。 

图一 WQ7033芯片亮点

物骐是如何改善功耗问题的呢？集微网记者了解到，物骐拥有强大的模拟团队和经验丰富的数模研发团队。基于以下几点实现了TWS耳机播放音乐时的平均电流为3mA。
 
一、采用了22nm先进工艺制程。
 
二、业内领先的Analog设计，在低功耗的同时保证RF/Audio的高性能。
 
三、精细的低功耗管理，动态控制相关的模拟/数字模块，只有在使用的时候才供电，不使用的时候断电以尽可能节省功耗。
 
超低功耗——播放音乐时的平均电流3.0mA
 
WQ7033在功耗上表现优异，拥有超长的续航能力。在实际使用场景下，40mAh电池容量的TWS耳机可以实现连续播放音乐或电影或游戏8.5小时以上，持续通话时间大于7小时，待机状态超过22小时。

图二 WQ7033超低功耗指标

播放音乐时的电流
 
我们用一部手机连接WQ7033开发板，用稳压电源模拟电池供电，用外放喇叭模拟实际输出，用万用表来测试播放音乐时候的平均电流。平均电流大约在3.0+mA，最小可达到2.8+mA，最高也只有3.5+mA。

图三 TWS耳机播放音乐时的实测电流

以下是实验室实测环境。

图四 电流测试的实验室环境

WQ7033介绍
 
WQ7033典型应用如下图所示：

图五  WQ7033典型应用框图

WQ7033支持BT/BLE 5.2双模，支持BLE Audio。该款芯片内置具有NPU功能的HiFi 5 DSP，为业内首款集成HiFi 5的蓝牙音频芯片，可以支撑丰富复杂的ENC降噪算法和AI语音处理。
 
WQ7033还自适应高性能Hybrid(FF+FB) ANC，端到端延时6 μs，达到优秀的降噪性能。通过AI技术的加持，能够支持关键字语音唤醒功能，支持多麦克风的通话通道方案，可以实现在复杂恶劣环境下的清晰通话体验。WQ7033提供丰富的接口，集成度高，适用于高级TWS降噪耳机和许多其他需要复杂的音频处理和语音AI能力的产品。 
 
面向中高端市场客户
 
物骐此前曾推出过一款基于40纳米工艺设计的TWS蓝牙芯片基础款已经量产并出货，其音质和通话体验深受客户的肯定和好评。
 
本次推出的WQ7033是物骐的第二代TWS耳机芯片，主要面向中高端客户。高级市场销售总监王珉在接受集微网记者采访时表示，TWS耳机行业需要经验的积累和软件的完善，基于第一代产品的学习，第二代产品WQ7033在性能方面主要有三大提升：
 
首先，物骐第一代产品采用双CPU的架构，第二代产品升级开放可编程的CPU+DSP+AI的多核架构，物骐提供自研降噪算法，也可搭载第三方降噪算法。
 
第二，在芯片的工艺制程上，产品从40纳米工艺提升到了22纳米工艺。
 
第三，在模块化和软件架构上的设计也进行了非常多的优化，包括连接机制以及高效率的通讯算法。
 
作为市场后入者，物骐进入TWS耳机行业有强大的技术背景与技术底蕴支撑。物骐的核心研发团队具有强大的射频和模拟，以及复杂算法和SOC设计能力，尤其是模拟电路设计跟模数混合单芯片的设计经验丰富，因此能在较短时间内开发出性能强大的芯片。
 
据悉，WQ7033已经流片并且回片，还在进行功能优化中，预计2021年1月开始批量出货。