Už v 2014-2016 niektoré audio spoločnosti uviedli na trh prvú generáciu skutočne bezdrôtových slúchadiel, mali však určité problémy s pripojením Bluetooth, mikrofónom, batériou atď. V roku 2016 spoločnosť Apple oficiálne zrušila 3,5 mm audio jack na sérii iPhone 7 a uviedol na trh nový produkt, Apple AirPods, ktoré je možné hladko spárovať s iPhone, iPad a MacBookmi v priebehu niekoľkých sekúnd a bezproblémové pripojenie Bluetooth je úžasné. Neuveriteľný stupeň.
Hneď ako boli Airpods uvedené na trh, toto riešenie s technológiou dvojkanálového prenosu a nabíjacím puzdrom rýchlo viedlo trh. Najpopulárnejším typom slúchadiel na trhu sa na chvíľu stali True Wireless Stereo Headphones (TWS). Výrobcovia Android a audio nasledovali príklad, ako napríklad Sony, Beats, Bose, Jabra, Sennheiser atď., všetci uviedli svoje produkty a značky TWS na trhu sa každým dňom menia. Po viac ako piatich rokoch vývoja sa bezdrôtové slúchadlá TWS stali najrýchlejšie rastúcim produktom spotrebnej elektroniky.
Ako súvisí TWS plus s TWS?
Keď hovoríme o TWS, často počujeme výraz TWS plus, takže aké sú korelácie a rozdiely medzi nimi?
TWS používa technológiu prenosu hlavného a prídavného ucha Bluetooth 5.{1}}. Pri pripájaní je potrebné najprv pripojiť headset k hlavnému uchu (zvyčajne pravému uchu) a následne k hlavnému prevodu a pomocnému uchu, takže sa porovnáva čas potrebný na pripojenie. dlhý. Preto je TWS náchylnejší na vonkajšie rušenie a jeho spotreba energie je vysoká.
TWS plus
TWS plus (True Wireless Stereo Plus) je patentovaná technológia spoločnosti Qualcomm, ktorá bola predstavená v procesore Snapdragon 845 predstavenom spoločnosťou Qualcomm v roku 2017 na telefónoch s Androidom. TWS plus je evolúciou TWS. Obe jeho slúchadlá je možné priamo pripojiť k zdroju zvuku. Ako už názov napovedá, ľavé a pravé ucho môže pracovať nezávisle. To umožňuje každému slúchadlu prijímať zodpovedajúci zvukový signál s minimálnou stratou, rýchlo sa pripojiť a šetriť energiu. Zatiaľ čo slúchadlá kompatibilné s TWS plus ponúkajú vyššiu kvalitu zvuku, funkcia závisí aj od kompatibilného zdroja zvuku.
Vo februári 2018 spoločnosť Qualcomm uviedla na trh technológiu TWS plus na dosiahnutie normálnej práce medzi náhlavnými súpravami TWS pomocou čipov Bluetooth Qualcomm QCC5100/QCC30XX a mobilnými telefónmi založenými na mobilných platformách, ako je Snapdragon 845/7XX/855/865. Použitím tohto riešenia budú existovať dve nezávislé komunikačné linky, ktoré sú priamo prenášané do ľavého a pravého kanála, aby sa dosiahli nezávislé spojenia. Pri prehrávaní hudby sa hudba nepreruší, aj keď je odpojené jedno slúchadlo.
Súčasný stav je taký, že všetky skutočné bezdrôtové slúchadlá sú kompatibilné s TWS, ale nie všetky podporujú TWS plus.
Prekvitajúci trh TWS
Aj keď sa technológia TWS čoraz viac používa v prenosných počítačoch, tabletoch a televízoroch, smartfóny sú stále najobľúbenejším párovacím zariadením pre TWS a hlavní výrobcovia smartfónov vrátane spoločností Apple a Samsung sa stiahli zo svojich najnovších verzií. Odstráňte 3,5 mm audio konektor.
V súčasnosti sa trh slúchadiel TWS vyvinul z tmavého koňa na zlatého koňa a trh a objem predaja z roka na rok neustále rástli. Spoločnosť Qualcomm vo svojom prieskume Global Consumer Audio Survey 2020 uviedla, že celosvetové prijatie náhlavných súprav TWS sa od roku 2019 takmer zdvojnásobilo, z 23 percent na 42 percent. To znamená, že približne 42 percent spotrebiteľov používa bezdrôtové slúchadlá na sledovanie televízie, filmov a iného video obsahu. Očakáva sa, že toto číslo bude naďalej rásť, pretože životnosť batérie sa bude ďalej zlepšovať.
Podľa predpovede prieskumu veľkého pohľadu bude veľkosť globálneho trhu s náhlavnými súpravami TWS v roku 2020 približne 25,32 miliardy USD a očakáva sa, že v rokoch 2021 až 2028 porastie o 36,1 percenta CAGR. V dôsledku rýchleho prijatia sociálnych médií a krátkych video aplikácií sa očakáva, že rast trhu s náhlavnými súpravami TWS sa bude v najbližších rokoch aj naďalej zrýchľovať.
Podľa Strategy Analytics prekročil v roku 2020 celkový globálny predaj náhlavných súprav Bluetooth 300 miliónov a predaj náhlavných súprav TWS presiahol polovicu tohto čísla na 170 miliónov. Konkrétne, vývojový trend globálneho trhu s náhlavnými súpravami TWS je podobný ako na trhu smartfónov pred 10 rokmi. Apple vedie v tomto odvetví a obsadzuje hlavne trh vyššej kategórie, zatiaľ čo Android postupne preniká na trh nižšej kategórie prostredníctvom stratégie nízkej ceny a trend jeho miery penetrácie Existujú aj podobnosti s predchádzajúcimi smartfónmi. Výskumné údaje zo Strategy Analytics ukazujú, že s uvedením AirPods Pro sa predaj slúchadiel Apple AirPods rýchlo zvýšil z 1 milióna v roku 2016 na 15 miliónov v roku 2018 a ohromujúcich 60 miliónov v roku 2019.
Analytici z Juniper Research odhadujú, že Apple v roku 2020 predal takmer 85 miliónov slúchadiel AirPods, čo predstavuje približne 70 percent celkových príjmov kategórie TWS a 55 percentný podiel na trhu predaných produktov.
Z pohľadu distribúcie značiek trh s náhlavnými súpravami TWS prvýkrát odpálila spoločnosť Apple. Po niekoľkých rokoch vývoja má jej produkt AirPods veľmi vysoký podiel na trhu strednej a vyššej triedy. Podľa analytických údajov z Counterpointu sú od druhého štvrťroka 2020 prvé tri spoločnosti na trhu TWS Apple (35 percent), Xiaomi (10 percent) a Samsung (6 percent). trhu.
01
Jedna zo základných technológií TWS: Bluetooth 5.0
Bluetooth je bezdrôtová prenosová technológia, ktorá teoreticky umožňuje spojenie na krátke vzdialenosti medzi zariadeniami do 100 metrov. V praxi pri používaní malých zariadení používame zvyčajne efektívnu vzdialenosť okolo 10 metrov. Najväčšou vlastnosťou Bluetooth je, že umožňuje mobilným komunikačným zariadeniam a počítačom sieť a prenos dát a správ bez použitia káblov. Dá sa povedať, že technológia Bluetooth je veľkým zlomom vo vývoji slúchadiel a je to jedna z najdôležitejších technológií v TWS.
V porovnaní s predchádzajúcou generáciou Bluetooth 4.2 má Bluetooth 5.0, ktorý vyšiel 2. júna{{10}}16, dlhšiu prenosovú vzdialenosť a vyššiu prenosovú rýchlosť. Efektívna prenosová vzdialenosť je 4-krát väčšia ako pri verzii BLE 4.2 a prenosová rýchlosť je 2-krát vyššia. Významná optimalizácia prenosovej rýchlosti a latencie Bluetooth 5.0 umožňuje mnoho aplikácií pre bezdrôtové zariadenia, ktoré vyžadujú viac informácií a rýchlejšiu odozvu. Pokiaľ ide o praktické využitie, veľká šírka prenosového pásma Bluetooth 5.0 tiež umožňuje obojsmernú komunikáciu TWS a vyššia bitová rýchlosť robí prehrávanie zvuku prirodzenejšie.
Bluetooth 5.2 predstavuje najnovší vývoj v technológii Bluetooth. V roku 2020 spoločnosť Bluetooth SIG uviedla na trh LE audio, novú generáciu štandardov audio technológie Bluetooth. Je založený na štandarde Bluetooth 5.2 a využíva nový zvukový dekodér „LC3“ s dobrou kvalitou zvuku a nízkou spotrebou energie, ktorý dokáže efektívnejšie komprimovať zvukové údaje a prenášať viac údajov pri nižšej šírke pásma bez obetovania kvality zvuku, čo je dobré pre obe strany. kvalita zvuku a energetická účinnosť. Najočakávanejším pokrokom v Bluetooth 5.2 je zavedenie Sync Channel, technológie, ktorá nám umožňuje pripojiť viacero zariadení Bluetooth k jednému zdroju. Len si predstavte, aké by to bolo pohodlné, keby sme sa mohli pripojiť ku všetkým zariadeniam naraz a automaticky medzi nimi prepínať bez toho, aby sme museli manuálne meniť spojenie medzi nimi a telefónom, PC alebo TV pri používaní TWS doma.
Rýchly vývoj TWS viedol k priemyselnej modernizácii príslušných výrobcov dodávateľského reťazca. Technologické pokroky v hlavnom riadiacom čipe, čipe na správu napájania, čipe prijímača bezdrôtového nabíjania, batérii nabíjacej skrinky, batérii do slúchadiel, dotykovom ovládaní a ďalších technológiách zlepšili výkon a funkcie slúchadiel TWS a priniesli lepšiu používateľskú skúsenosť.
02
Druhá základná technológia TWS: hlavný riadiaci čip Bluetooth
V TWS je dôležitosť hlavného čipu Bluetooth samozrejmá. Na rozdiel od relatívne objemných mobilných telefónov a iných slúchadiel majú požiadavky TWS na prenosnosť vyššie požiadavky na veľkosť a integráciu hlavného ovládacieho čipu. Pridaním nových modulov, ako je redukcia šumu a funkčné senzory, sú kladené vyššie požiadavky na priestorové využitie dutiny a vysokú integráciu čipu. Bluetooth master SoC s komplexnými funkciami a vysokou integráciou poskytuje TWS silnú záruku na realizáciu rôznych funkcií.
V súčasnosti sú na trhu hlavných riadiacich čipov TWS desiatky výrobcov, trh postupne dozrieva a konkurencia medzi výrobcami je tvrdá. Trh vyššej kategórie predstavujú spoločnosti Apple, Qualcomm, Hengxuan a Broadcom a trh strednej a nižšej kategórie zahŕňa Luoda, Realtek a Lanxun. Podľa neúplných štatistík bolo v októbri 2020 v Číne viac ako 22 výrobcov hlavných Bluetooth čipov TWS.
Qualcomm QCC5124 system-on-chip (SoC) je navrhnutý tak, aby vyhovoval potrebám malých zariadení na robustné, vysokokvalitné bezdrôtové Bluetooth počúvanie s nízkou spotrebou energie pre dlhšie prehrávanie zvuku. Architektúra QCC5124 je navrhnutá pre vysoký výkon s nízkou spotrebou energie. V porovnaní s predchádzajúcou technológiou môže byť spotreba energie znížená až o 65 percent, čo umožňuje dlhšie prehrávanie zvuku takmer vo všetkých prevádzkových režimoch.
03
Základná technológia TWS tri: aktívne zníženie hluku
V posledných rokoch sa funkcii redukcie hluku slúchadiel TWS venuje čoraz väčšia pozornosť spotrebiteľov a technológia aktívnej redukcie hluku (ANC) sa stala štandardom špičkových produktov slúchadiel. Údaje z prieskumu trhu spoločnosti Qualcomm ukazujú, že 71 percent spotrebiteľov má záujem o aktívne potlačenie hluku ako funkciu.
Odkedy Apple vydal AirPods Pro, slúchadlá TWS začali zrýchľovať prechod na TWS plus ANC. V súčasnosti všetky bežné náhlavné súpravy Bluetooth s aktívnou redukciou hluku na trhu prijímajú riešenie oddelenia čipu Bluetooth a čipu aktívneho znižovania hluku. Pre slúchadlá TWS s úzkym vnútorným priestorom jednočipové riešenie nielenže spotrebuje menej energie, ale ponecháva aj viac miesta pre akustické zariadenia a batériové moduly. Preto sa táto architektúra stane aj vývojovým trendom slúchadiel TWS. Samozrejme, okrem aktívneho čipu na redukciu hluku súvisí efekt redukcie hluku TWS slúchadiel aj s dizajnom dutiny pre slúchadlá a čipová továreň potrebuje úzku spoluprácu s OEM/ODM výrobcami.
Dialog DA7401 je vysoko výkonný mono kodek ANC navrhnutý pre slúchadlá TWS a inteligentné zariadenia na ušiach. Má dynamický rozsah prehrávania 115 dB, dynamický rozsah nahrávania 103 dB, hybridné ANC a flexibilnú architektúru hodín.
DA7402 je vysoko výkonný stereo kodek s ultra nízkou spotrebou energie, ktorý využíva vlastnú digitálnu hybridnú technológiu ANC od Dialogu, ktorá poskytuje silnejšie potlačenie okolitého hluku v širšom frekvenčnom rozsahu, vďaka čomu znie v akomkoľvek prostredí. pre najlepší používateľský zážitok. DA7402 integruje audio procesor, ktorý poskytuje vynikajúci zvukový výkon, vrátane dynamického rozsahu prehrávania 115 dB a vzorkovacej frekvencie 384 kHz. Okrem toho poskytuje šírku pásma zvuku 40 kHz na podporu zvuku s vysokým rozlíšením.
DA7402 je jedným z najmenších digitálnych aktívnych kodekov na potlačenie hluku na dnešnom trhu, spotrebuje polovicu energie dnešných popredných čipových riešení a zdvojnásobí zvukový výkon, vďaka čomu je ideálny pre športové slúchadlá, inteligentné zariadenia na uši, slúchadlá TWS a ďalšie. .
04
Základná technológia TWS štyri: mikrofón MEMS
Mnoho funkcií náhlavných súprav TWS vyžaduje zodpovedajúce senzory na poskytovanie hardvérovej podpory. V súčasnosti medzi hlavné senzorové jednotky slúchadiel TWS patria reproduktory na prehrávanie hudby, MEMS mikrofóny na aktívne potláčanie hluku a komunikáciu, optické senzory na detekciu v uchu, senzory odtlačkov kostí na redukciu komunikačného šumu a 360 šesťosové senzory na priestorový zvuk. , atď.
V náhlavnej súprave TWS sa predchádzajúci mikrofón používal najmä na funkciu hlasového hovoru. S aplikáciou technológie redukcie hluku ANC v slúchadlách TWS sa na dosiahnutie lepšieho efektu zníženia hluku široko používajú riešenia spolupráce s viacerými mikrofónmi a požiadavky na výkon mikrofónov sú tiež stále vyššie a vyššie. Kremíkové čipy MEMS majú výhody malej veľkosti a silnej stability. Keďže pridanie funkcie redukcie hluku kladie vyššie požiadavky na výkon mikrofónu, mikrofóny MEMS sa stali prvou voľbou pre produkty slúchadiel TWS.
Vysokovýkonný MEMS mikrofón T5837/38 PDM od TDK sa vyznačuje vysokým bodom akustického preťaženia (AOP) 133 dB SPL, vysokým pomerom signálu k šumu 68 dBA a širokým dynamickým rozsahom, vďaka čomu je ideálny pre aplikácie od veľmi tichých až po veľmi hlučné, ako sú inteligentné reproduktory Field na snímače hlasu pre aplikácie ANC TWS. Mikrofón T5848 SmartSound I2S MEMS dokáže poskytnúť vysoký bod akustického preťaženia 133dB SPL, vysoký pomer signálu k šumu 68dBA a široký dynamický rozsah, vhodný pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysoký akustický výkon v dynamickom a hlučnom prostredí.
05
Základná technológia TWS päť: čip na správu napájania
Čip správy napájania sa používa hlavne na nabíjanie a vybíjanie slúchadiel TWS, ako aj na monitorovanie prebitia, nadmerného vybitia, nadprúdu a nadmernej teploty batérie v reálnom čase a na ochranu proti skratu počas procesu nabíjania a vybíjania. Aj keď je nabíjací a vybíjací výkon čipu na správu napájania relatívne malý v porovnaní s tradičnými zariadeniami, pre slúchadlá TWS s vysokými požiadavkami na prenosnosť je potrebný pre bezpečnosť, nízku spotrebu energie, vysoké výdržné napätie, vysokú integráciu a vysokú účinnosť. Požiadavky sú pomerne vysoké.
MAX77650/MAX77651 sú vysoko integrované čipy správy napájania s ultra nízkou spotrebou energie (PMIC), ktoré sú ideálne pre nositeľné aplikácie s nízkou spotrebou a obmedzenou veľkosťou, ako je TWS, kde sú veľkosť a efektivita rozhodujúce. Oba čipy obsahujú regulátor SIMO buck-boost, ktorý poskytuje tri nezávisle programovateľné napájacie koľajnice.
Navyše 150mA LDO poskytuje potlačenie zvlnenia pre audio, ako aj pre aplikácie citlivé na šum. Vysoko konfigurovateľná lineárna nabíjačka podporuje rôzne kapacity Li-ion batérií a zahŕňa monitorovanie teploty batérie pre zvýšenú bezpečnosť (JEITA). Analógové multiplexory v MAX77650/MAX77651 môžu prepínať viacero interných napäťových a prúdových signálov do externých uzlov na monitorovanie pomocou externého ADC. Na konfiguráciu a kontrolu pracovného stavu zariadenia je k dispozícii obojsmerné rozhranie I2C.
Epilóg
Slúchadlá TWS sú neoddeliteľnou súčasťou priemyslu inteligentných audio zariadení a rodiaceho sa trhu. Yole Développement predpovedá, že ročné dodávky TWS slúchadiel, načúvacích prístrojov, inteligentných hodiniek a inteligentných reproduktorov do roku 2026 prekročia 1,3 miliardy kusov a vysokokvalitný zvuk sa stane nevyhnutnosťou pre mnohé aplikácie, ako sú hry, AR/VR a 3D zvuk. účinky. zálohovacia funkcia. Smartfóny a slúchadlá majú veľmi vysoký stupeň ekologického prispôsobenia. V súčasnosti je celosvetová dodávka mobilných telefónov s Androidom približne 6-krát väčšia ako dodávka mobilných telefónov Apple. Očakáva sa, že v budúcnosti sa podiel Androidu v odvetví slúchadiel TWS výrazne zvýši.
Najdôležitejšia vec je riešenie nabíjania pogo pin:
Sme pogo pin výroba a riešenie integrátor.
Shenzhen ZZT Technology Co., Ltd. je čínska technologická spoločnosť, ktorá vyrába vysoko kvalitné konektory POGO PIN, ktoré integrujú dizajn, výskum a vývoj, výrobu, galvanické pokovovanie, montáž, balenie a predaj.
Boli sme ohodnotení ako 5A podnik v tomto odvetví. Absolvoval certifikáty IS09001 & IS014001, získal viac ako 28 národných patentov na vynálezy a získal certifikáciu „národný high-tech podnik“. Nazbierali sme množstvo teoretických a praktických skúseností a môžeme zákazníkom poskytnúť kompletný dizajn a vhodné vývojové riešenia.
