WASS: Neuer Bluetooth-Mikrocontroller verspricht besseres Hörerlebnis mit Hearables

| Redakteur: Michael Eckstein

Aufgehorcht: Cypress verspricht störungsfreie und hochwertige Audioverbindungen per Bluetooth.
Aufgehorcht: Cypress verspricht störungsfreie und hochwertige Audioverbindungen per Bluetooth. (Bild: Cypress)

Verbindungsabbrüche bei Funkkopfhörern sind lästig – und leider die Regel bei vielen Modellen. Mit einer eng verzahnten MCU-/Software-Lösung will Cypress dieses Problem lösen. Und gleich noch die Laufzeit verlängern.

Egal, welchen Musikstil man bevorzugt – Knacksen und Verbindungsabbrüche nerven bei Klassik ebenso wie bei Jazz, Rock, Gangsta-Rap und anderen Richtungen. Genau damit haben jedoch viele Bluetooth-Funkkopfhörer zu kämpfen. Und während bei Modellen, die beide Hörer mit einem Kabel verbinden, zumindest die Stereo-Synchronisation funktioniert, ist dies bei kabellosen In-Ear-Hörern, den so genannten Hearables, eine echte Herausforderung.

„Die Signale müssen mit minimalem Zeitversatz zwischen den Hörern ausgetauscht werden“, erklärt Brian Bedrosian, Vizepräsident für Marketing von Cypress im Geschäftsbereich IoT, im Gespräch mit ELEKTRONIKPRAXIS. „Der Körper dämpft die Signale jedoch stark, weshalb eine zuverlässige Kopplung ein echtes Problem ist.“ Hinzu komme, dass selbst kleinste Aussetzer und zeitliche Signalverzögerungen in der Verbindung zwischen den Ohrhörern Effekte erzeugen, die Benutzer als äußerst unangenehm empfinden.

Spezial-Software steuert Signalübertragung

Daher hat Cypress eine Hardware-Software-Kombination entwickelt, die äußerst robuste Signalverbindungen bei gleichzeitig sehr guter Stereo-Synchronisation verspricht. Grundlage der Lösung ist der CYW20721, ein Audio-Mikrocontroller (MCU) mit integriertem Bluetooth und Bluetooth Low Energy (BLE).

Die MCU basiert auf einem Cortex-M4-Kern von ARM mit 96 MHz Taktfrequenz, der auf 512 kB SRAM und 1 MB Flash-Speicher zugreifen kann. Die Lösung ist in verschiedenen Gehäusen erhältlich, die kleinste Darreichungsform ist ein „Wafer Level Chip Scale Package“ (WLCSP) mit 134 Kontaktpunkten, das nur 3,1 mm x 3,2 mm misst. „Die integrierte Bluetooth-Funktionalität unterstützt sichere Over-the-air-Updates sowie einen proprietären BLE-Modus mit 2 MBit/s“, erläutert Bedrosian.

Enge Verzahnung von Software und MCU

Zweite Kernkomponente ist WASS, eine eng mit dem Controller verzahnte Software, die die Signalübertragung steuert. WASS steht für „Wireless Audio Stereo Synchronisation“. Das Verfahren verbessert laut Cypress den Störabstand deutlich: „Die Empfangsempfindlichkeit liegt bei -95 dBm – und damit 6 bis 7 dB über den besten Systemen unserer Wettbewerber“, versichert Bedrosian.

Dies würde eine fast doppelt so große Reichweite ermöglichen und Störungen in Umgebungen vermeiden helfen, in denen viele ähnliche Produkte im Einsatz sind. Der bessere Störabstand würde zudem die Übertragung durch den Körper verbessern. „Sie funktioniert auch dann zuverlässig, wenn beispielsweise das Smartphone in der Gesäßtasche steckt oder die Smartwatch vom Handgelenk aus funkt“, sagt der Cypress-VP.

Geringer Stromverbrauch für lange Laufzeiten

Gleichzeitig würde die Cypress-Lösung dabei nur rund die Hälfte an Strom verbrauchen als vergleichbare Produkte: „Im A2DP-Betrieb liegt der Verbrauch bei nur 20,7 mW. Das erlaubt entweder längere Laufzeiten oder den Einsatz kleinerer Batterien“, sagt Bedrosian. In WASS würden 15 Jahre Entwicklungserfahrung mit Mobilgeräten und Virtual-Reality-Produkten stecken, betont der Manager. Neben der optimierten Funkübertragung beherrsche die MCU auch wichtige Features wie Spracherkennung zum Steuern typischer Funktionen.

WASS ist in der neusten Version des „WICED Pro“-Software-Development-Kit („Wireless Internet Connectivity for Embedded Devices“) von Cypress verfügbar. Unterstützt würde die WASS-Software darin durch leistungsfähige Fehlerkorrektur-Algorithmen, die eine hohe Audioqualität gewährleisten würden. „Mit diesem Paket können Entwickler schlüsselfertige Lösungen erstellen und ihre Produkte schnell auf den Markt bringen“, ist Bedrosian überzeugt. Aufgrund der engen Verzahnung zwischen Controller und Software sei es allerdings nicht möglich, WASS quasi als IP für MCUs anderer Hersteller bereitzustellen.

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