低BOM、高集成：WT2605A8-24SS藍(lán)牙音頻芯片在電動(dòng)牙刷中的應(yīng)用

在做電動(dòng)牙刷產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，您是否正在為以下問(wèn)題困擾：藍(lán)牙方案和音頻處理需要分別選型，電機(jī)驅(qū)動(dòng)又要單獨(dú)搭電路，PCB空間越來(lái)越緊張，BOM成本居高不下？

WT2605A8-24SS是一款面向智能個(gè)護(hù)設(shè)備推出的集成化語(yǔ)音與控制SoC。它將雙模藍(lán)牙通信、高保真音頻處理和PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)三大核心功能集成在單芯片內(nèi)，可以有效簡(jiǎn)化電動(dòng)牙刷的硬件架構(gòu)。

硬件工程師最關(guān)心的幾個(gè)點(diǎn)

1. 電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成

WT2605A8-24SS內(nèi)置PWM驅(qū)動(dòng)接口，可直接輸出PWM信號(hào)控制馬達(dá)IC的轉(zhuǎn)速和啟停。這意味著在電動(dòng)牙刷應(yīng)用中，您無(wú)需再為電機(jī)控制額外搭配MCU或驅(qū)動(dòng)芯片。

對(duì)比一些需要外掛控制單元的方案，這種集成方式可以節(jié)省PCB布板面積，降低布線復(fù)雜度，同時(shí)也減少了外圍器件數(shù)量。對(duì)于結(jié)構(gòu)緊湊的電動(dòng)牙刷產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)尤為關(guān)鍵。

2. 藍(lán)牙通信能力

芯片支持雙模藍(lán)牙，包含經(jīng)典藍(lán)牙和BLE 5.0+。在電動(dòng)牙刷場(chǎng)景中，BLE負(fù)責(zé)與手機(jī)APP的數(shù)據(jù)通信（刷牙模式設(shè)置、使用數(shù)據(jù)同步），經(jīng)典藍(lán)牙則可以承載語(yǔ)音音頻傳輸。這種雙模架構(gòu)可以在保持低功耗的同時(shí)實(shí)現(xiàn)更完整的智能交互功能。

相比一些僅支持BLE 4.2的方案，在連接穩(wěn)定性和抗干擾能力上會(huì)有更好的表現(xiàn)。

3. 音頻與語(yǔ)音處理

采用16bit ADC/DAC架構(gòu)，采樣率最高支持48kHz，頻響范圍覆蓋200Hz至8kHz。這個(gè)參數(shù)配置對(duì)于電動(dòng)牙刷的語(yǔ)音提示、錄音回放等應(yīng)用場(chǎng)景是夠用的。

芯片內(nèi)置340秒語(yǔ)音存儲(chǔ)空間，并可外掛最大128Mbit Flash。在開(kāi)發(fā)階段，您可以根據(jù)產(chǎn)品定位靈活配置語(yǔ)音內(nèi)容容量。

技術(shù)參數(shù)速覽

芯片詳細(xì)電氣參數(shù)

工作條件

藍(lán)牙射頻參數(shù)

ADC音頻參數(shù)（錄音輸入）

DAC音頻參數(shù)（音頻輸出）

封裝與模塊選型

WT2605Ax提供兩種交付形式，硬件工程師可根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和成本要求選擇：

硬件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

電源設(shè)計(jì)

芯片工作電壓范圍為2.8V-5.5V，待機(jī)功耗低至15uA。在電動(dòng)牙刷應(yīng)用中，建議設(shè)計(jì)獨(dú)立的電源域，方便在深度休眠時(shí)切斷非必要電路以節(jié)省功耗。

注意VOUT輸出電壓為3.3V（典型值），如需與其他3.3V器件共用電源軌，需確認(rèn)負(fù)載能力是否滿足需求。

WT2605A8-24ss芯片應(yīng)用原理圖

藍(lán)牙天線設(shè)計(jì)

如果選擇裸芯片方案（WT2605AX），藍(lán)牙天線需要外置設(shè)計(jì)。建議參考原廠參考設(shè)計(jì)中的天線匹配電路，并預(yù)留π型匹配網(wǎng)絡(luò)位置，以便量產(chǎn)時(shí)進(jìn)行天線調(diào)測(cè)。

對(duì)于WT2605AB01模塊，模塊已集成天線，布局時(shí)只需注意模塊與主板之間的走線長(zhǎng)度和信號(hào)隔離。

PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)布線

PWM輸出走線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離音頻信號(hào)線（ADC/DAC），避免PWM開(kāi)關(guān)噪聲耦合到音頻通道。建議PWM走線使用地線包圍，并留出足夠的濾波電容位置。

回流焊工藝

芯片采用無(wú)鉛封裝，回流焊峰值溫度要求260℃（+5/-0℃），建議符合以下曲線要求：預(yù)熱區(qū)150℃-200℃保持60-120秒，峰值溫度以上217℃保持60-150秒，從室溫到峰值總時(shí)間不超過(guò)8分鐘。

開(kāi)發(fā)資源與技術(shù)支持

根據(jù)原廠規(guī)格書(shū)，WT2605Ax支持標(biāo)準(zhǔn)UART通信協(xié)議進(jìn)行指令控制，開(kāi)發(fā)者可通過(guò)串口命令實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙連接管理、音頻播放控制、語(yǔ)音錄制等操作。

對(duì)于電動(dòng)牙刷應(yīng)用場(chǎng)景，建議關(guān)注以下幾個(gè)開(kāi)發(fā)要點(diǎn)：

ADKEY多鍵檢測(cè)：芯片支持ADKEY功能，可直接通過(guò)電阻分壓方式實(shí)現(xiàn)多按鍵檢測(cè)，減少外部按鍵IC的使用。

語(yǔ)音存儲(chǔ)管理：內(nèi)置340秒語(yǔ)音空間，支持外掛128Mbit Flash，可根據(jù)產(chǎn)品功能規(guī)劃分區(qū)存儲(chǔ)提示音、錄音文件等。

OTA升級(jí)支持：支持通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行固件和語(yǔ)音內(nèi)容的遠(yuǎn)程升級(jí)，便于產(chǎn)品上市后的功能迭代。

原廠提供開(kāi)發(fā)板、參考原理圖和技術(shù)文檔支持，有意向的團(tuán)隊(duì)可以直接聯(lián)系原廠獲取資料。

與常見(jiàn)方案的對(duì)比

對(duì)硬件設(shè)計(jì)的影響

從硬件開(kāi)發(fā)的角度來(lái)看，這顆芯片的集成化設(shè)計(jì)主要帶來(lái)以下幾個(gè)實(shí)際收益：

首先是BOM精簡(jiǎn)。由于藍(lán)牙、音頻、電機(jī)驅(qū)動(dòng)三大功能集中在單芯片實(shí)現(xiàn)，外圍電路可以得到簡(jiǎn)化。這對(duì)于控制物料成本和控制供應(yīng)鏈復(fù)雜度都有直接幫助。

其次是PCB布局的靈活性提升。電動(dòng)牙刷內(nèi)部空間有限，傳感器、馬達(dá)、電池、主板的堆疊布局往往需要反復(fù)權(quán)衡。減少獨(dú)立芯片和外圍器件的數(shù)量，可以讓PCB設(shè)計(jì)有更多調(diào)整余地。

另外在電源設(shè)計(jì)方面，集成方案通常有助于降低整體待機(jī)功耗，對(duì)續(xù)航敏感的電動(dòng)牙刷產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，這是一項(xiàng)加分項(xiàng)。

開(kāi)發(fā)支持層面

根據(jù)公開(kāi)的技術(shù)文檔，芯片原廠提供包括底層驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)指導(dǎo)、藍(lán)牙協(xié)議棧集成支持以及配套APP開(kāi)發(fā)框架等開(kāi)發(fā)資源。

對(duì)于初次接觸這套方案的團(tuán)隊(duì)，建議重點(diǎn)關(guān)注PWM電機(jī)控制的驅(qū)動(dòng)配置、藍(lán)牙BLE協(xié)議的對(duì)接調(diào)試、以及語(yǔ)音存儲(chǔ)空間的分配規(guī)劃這幾塊內(nèi)容。

此外，原廠還提供OTA升級(jí)方案的技術(shù)支持，這對(duì)于需要持續(xù)迭代產(chǎn)品功能的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)是有價(jià)值的。

適用場(chǎng)景參考

根據(jù)芯片特性，以下幾類(lèi)電動(dòng)牙刷產(chǎn)品設(shè)計(jì)比較適合考慮這款方案：

需要語(yǔ)音提醒功能的入門(mén)級(jí)智能牙刷——利用內(nèi)置語(yǔ)音存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)多模式提示音。

面向年輕用戶群體的中高端產(chǎn)品——通過(guò)APP互聯(lián)實(shí)現(xiàn)模式定制和使用數(shù)據(jù)追蹤。

有出海需求的品牌產(chǎn)品——支持多語(yǔ)言語(yǔ)音包切換，便于全球化部署。

注重禮品屬性和情感化體驗(yàn)的細(xì)分產(chǎn)品——可實(shí)現(xiàn)用戶自定義錄音、家庭成員語(yǔ)音定制等功能。

總結(jié)

WT2605A8-24SS的核心定位是一款面向智能個(gè)護(hù)設(shè)備的高集成度SoC方案。它在單芯片內(nèi)整合了藍(lán)牙通信、音頻處理和電機(jī)驅(qū)動(dòng)三項(xiàng)功能，對(duì)于電動(dòng)牙刷這種功能需求相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化但又需要一定智能化特性的產(chǎn)品類(lèi)別，可以作為硬件方案的一個(gè)選擇。

如果您正在評(píng)估電動(dòng)牙刷的硬件方案，不妨了解一下這顆芯片的具體參數(shù)和開(kāi)發(fā)支持情況，結(jié)合自己的產(chǎn)品定位和開(kāi)發(fā)周期做綜合考量。

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以上內(nèi)容基于公開(kāi)技術(shù)資料整理，供開(kāi)發(fā)工程師參考。如需更詳細(xì)的技術(shù)文檔或開(kāi)發(fā)板支持，建議直接聯(lián)系原廠獲取最新信息。