大家好，今天和大家聊一聊消費類電子中常見的接近檢測方案。

在我們通話時，當聽筒靠近耳朵時手機會自動熄屏避免誤操作，當聽筒遠離時屏幕又會自動點亮；又比如在TWS耳機應用中，佩戴耳機時，耳機自動連接，拿開耳機時，耳機自動斷開來節省功耗......這些案例都離不開距離傳感器的身影，這其中又以光學方案為主。

今天，我們主要聊一下另一種接近檢測方案--超聲波接近檢測。超聲波我們都不陌生，自然界中如鯨魚、海豚、蝙蝠等都是靠超聲波來進行測距、定位的。在工程應用中，比如汽車的避障系統就大量運用了超聲波雷達。而在手機等消費類電子產品中，超聲波的應用也很常見。

隨著手機日趨輕薄化、全面屏化，手機盡量少開孔、少器件成為工程師們日益追求的目標。超聲波接近檢測方案是利用手機上的聽筒和MIC分別發射和接收超聲波來實現測距功能，從而替代原有的光學距離傳感器。

01 方案實現

在平臺內完成超聲音源和可聽音頻數據混音后，再通過音頻PA放大后經聽筒播出，再通過MIC拾取頭部反射回來的超聲信號能量，判斷人耳和手機之間的距離，進而執行亮滅屏動作。

02 信號幅度和頻率選擇

需要注意的是，在可聽音頻信號和超聲信號混合時，需要保證混合后的信號不能出現過零削波。如下圖，兩種信號疊加后出現了削波問題，會造成信號失真。

音頻常用的采樣頻率有48kHz、96kHz、192kHz，根據奈奎斯特采樣定律，需要注意采樣頻率是超聲頻率的2倍及以上，才能無失真恢復原信號。

03 器件選型及結構設計

為了能夠發射、接收超聲信號，硬件器件選型上需要注意音頻PA、聽筒和MIC的頻率響應能夠滿足所設計的超聲頻段。如下圖所示為某SmartPA的頻響曲線，能很好地覆蓋常用超聲頻段。

另外，在結構設計上，需要考慮出音孔對聽筒和MIC的影響，出音孔的管道越寬越短，截止頻率就越高。

以上就是本期分享的所有內容啦。你的手機使用的是光接近還是超聲波接近方案呢？歡迎評論區一起討論吧。

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