Již v 2014-2016 uvedly některé audio společnosti na trh první generaci skutečně bezdrátových sluchátek, ale měly určité problémy s připojením Bluetooth, mikrofonem, baterií atd. V roce 2016 Apple oficiálně zrušil 3,5mm audio jack na sérii iPhone 7 a uvedla na trh nový produkt, Apple AirPods, které lze během několika sekund hladce spárovat s iPhone, iPad a MacBooky a bezproblémové připojení Bluetooth je úžasné. Neuvěřitelná míra.
Jakmile byly Airpods uvedeny na trh, toto řešení s dvoukanálovou přenosovou technologií a nabíjecím pouzdrem rychle ovládlo trh. Na nějakou dobu se True Wireless Stereo Headphones (TWS) stala nejoblíbenějším typem sluchátek na trhu. Výrobci Android a audio následovali příklad, jako Sony, Beats, Bose, Jabra, Sennheiser atd., všichni uvedli své produkty na trh a značky TWS na trhu se každým dnem mění. Po více než pěti letech vývoje se bezdrátová sluchátka TWS stala nejrychleji rostoucím produktem spotřební elektroniky.
Jak souvisí TWS plus s TWS?
Když mluvíme o TWS, často slyšíme termín TWS plus , takže jaké jsou korelace a rozdíly mezi těmito dvěma?
TWS používá technologii Bluetooth 5.{1}} hlavního a pomocného ucha. Při připojování je potřeba náhlavní soupravu nejprve připojit k hlavnímu uchu (většinou pravému uchu) a poté k hlavnímu převodu a pomocnému uchu, takže se porovná doba potřebná k připojení. dlouho. Proto je TWS náchylnější k vnějšímu rušení a jeho spotřeba energie je vysoká.
TWS plus
TWS plus (True Wireless Stereo Plus) je proprietární technologie společnosti Qualcomm, která byla představena v procesoru Snapdragon 845 představeném společností Qualcomm v roce 2017 na telefonech Android. TWS plus je evolucí TWS. Obě jeho sluchátka lze přímo připojit ke zdroji zvuku. Jak název napovídá, levé a pravé ucho může pracovat nezávisle. To umožňuje každému sluchátku přijímat odpovídající zvukový signál s minimální ztrátou, rychle se připojit a šetřit energii. Zatímco sluchátka kompatibilní s TWS plus nabízejí vyšší kvalitu zvuku, funkce závisí také na kompatibilním zdroji zvuku.
V únoru 2018 spustil Qualcomm technologii TWS plus k dosažení normální práce mezi náhlavními soupravami TWS pomocí čipů Bluetooth Qualcomm QCC5100/QCC30XX a mobilními telefony založenými na mobilních platformách, jako je Snapdragon 845/7XX/855/865. Při použití tohoto řešení budou existovat dvě nezávislé komunikační linky, které jsou přímo přenášeny do levého a pravého kanálu pro dosažení nezávislých spojení. Při přehrávání hudby, i když je jedno sluchátko odstraněno, nebude hudba přerušena.
Současný stav je takový, že všechna skutečná bezdrátová sluchátka jsou kompatibilní s TWS, ale ne všechna podporují TWS plus.
Vzkvétající trh TWS
Přestože se technologie TWS stále více používá v noteboocích, tabletech a televizorech, smartphony jsou stále nejoblíbenějším párovacím zařízením pro TWS a hlavní výrobci chytrých telefonů včetně Apple a Samsung vytáhli ze svých nejnovějších verzí. Odstraňte 3,5mm audio jack.
V současnosti se trh se sluchátky TWS vyvinul z tmavého koně na zlatého koně a trh a objem prodeje rok od roku neustále rostly. Ve svém Global Consumer Audio Survey 2020 Qualcomm uvedl, že globální přijetí náhlavních souprav TWS se od roku 2019 téměř zdvojnásobilo, z 23 procent na 42 procent. To znamená, že asi 42 procent spotřebitelů používá bezdrátová sluchátka ke sledování televize, filmů a dalšího video obsahu. Očekává se, že toto číslo bude i nadále stoupat s tím, jak se bude životnost baterie dále zlepšovat.
Podle předpovědi výzkumu velkého zobrazení bude velikost globálního trhu s náhlavními soupravami TWS v roce 2020 přibližně 25,32 miliardy USD a očekává se, že v letech 2021 až 2028 poroste s CAGR o 36,1 procenta. Vzhledem k rychlému přijetí sociálních médií a krátkých video aplikací se očekává, že růst trhu s náhlavními soupravami TWS bude v příštích několika letech dále zrychlovat.
Podle Strategy Analytics přesáhl v roce 2020 celkový celosvětový prodej náhlavních souprav Bluetooth 300 milionů a prodej náhlavních souprav TWS přesáhl polovinu tohoto čísla na 170 milionů. Konkrétně vývojový trend globálního trhu s náhlavními soupravami TWS je podobný jako na trhu smartphonů před 10 lety. Apple vede v tomto odvětví a zaujímá především trh vyšší třídy, zatímco Android postupně proniká na trh nižší třídy prostřednictvím strategie nízké ceny a trend jeho míry penetrace Existují také podobnosti s předchozími smartphony. Výzkumná data ze Strategy Analytics ukazují, že se spuštěním AirPods Pro prodej Apple AirPods rychle vzrostl z 1 milionu v roce 2016 na 15 milionů v roce 2018 a na ohromujících 60 milionů v roce 2019.
Analytici společnosti Juniper Research odhadují, že Apple v roce 2020 prodal téměř 85 milionů sluchátek AirPod, což představuje asi 70 procent celkových příjmů kategorie TWS a 55procentní podíl na trhu prodaných produktů.
Z pohledu distribuce značek trh s náhlavními soupravami TWS poprvé odpálil Apple. Po několika letech vývoje má její produkt AirPods velmi vysoký podíl na trhu střední a vyšší třídy. Podle analytických údajů z Counterpointu jsou od druhého čtvrtletí roku 2020 prvními třemi společnostmi na trhu TWS Apple (35 procent), Xiaomi (10 procent) a Samsung (6 procent). trh.
01
Jedna ze základních technologií TWS: Bluetooth 5.0
Bluetooth je technologie bezdrátového přenosu, která teoreticky umožňuje spojení na krátké vzdálenosti mezi zařízeními do 100 metrů. V praxi při použití malých zařízení většinou používáme efektivní vzdálenost kolem 10 metrů. Největší vlastností Bluetooth je to, že umožňuje mobilním komunikačním zařízením a počítačům propojit se a přenášet data a zprávy bez použití kabelů. Dá se říci, že technologie Bluetooth je zásadním zlomem ve vývoji sluchátek a jedná se o jednu z nejdůležitějších technologií v TWS.
Ve srovnání s předchozí generací Bluetooth 4.2 má Bluetooth 5.0, která vyšla 2. června{{10}}16, delší přenosovou vzdálenost a vyšší přenosovou rychlost. Efektivní přenosová vzdálenost je 4krát větší než u verze BLE 4.2 a přenosová rychlost je 2krát vyšší. Významné optimalizace přenosové rychlosti a latence Bluetooth 5.0 umožňují mnoho aplikací pro bezdrátová zařízení, která vyžadují více informací a rychlejší odezvu. Pokud jde o praktické použití, vysoká přenosová šířka pásma Bluetooth 5.0 také umožňuje obousměrný hovor TWS a vyšší přenosová rychlost činí přehrávání zvuku přirozenějším.
Bluetooth 5.2 představuje nejnovější vývoj v technologii Bluetooth. V roce 2020 uvedla společnost Bluetooth SIG na trh LE audio, novou generaci standardů zvukové technologie Bluetooth. Je založen na standardu Bluetooth 5.2 a přijímá nový zvukový dekodér „LC3“ s dobrou kvalitou zvuku a nízkou spotřebou energie, který dokáže efektivněji komprimovat zvuková data a přenášet více dat na nižší šířce pásma bez obětování kvality zvuku, což je dobré pro oba. kvalita zvuku a energetická účinnost. Nejočekávanějším pokrokem v Bluetooth 5.2 je zavedení Sync Channel, technologie, která nám umožňuje připojit více zařízení Bluetooth k jednomu zdroji. Jen si představte, jak pohodlné by bylo, kdybychom se mohli připojit ke všem zařízením najednou a automaticky mezi nimi přepínat, aniž bychom museli ručně měnit spojení mezi ním a telefonem, PC nebo TV, když používáte TWS doma.
Rychlý vývoj TWS vedl k průmyslové modernizaci příslušných výrobců dodavatelského řetězce. Technologický pokrok v hlavním ovládacím čipu, čipu pro správu napájení, čipu přijímače bezdrátového nabíjení, baterie nabíjecího boxu, baterie do sluchátek, dotykového ovládání a dalších technologií zlepšil výkon a funkce sluchátek TWS a přinesl lepší uživatelský zážitek.
02
Druhá základní technologie TWS: hlavní ovládací čip Bluetooth
V TWS je důležitost hlavního čipu Bluetooth samozřejmá. Na rozdíl od relativně objemných mobilních telefonů a jiných sluchátek mají požadavky TWS na přenositelnost vyšší požadavky na velikost a integraci hlavního ovládacího čipu. S přidáním nových modulů jako je redukce šumu a funkční senzory jsou kladeny vyšší požadavky na prostorové využití dutiny a vysokou integraci čipu. Bluetooth master SoC s komplexními funkcemi a vysokou integrací poskytuje TWS silnou záruku realizace různých funkcí.
V současné době jsou na trhu hlavních řídicích čipů TWS desítky výrobců, trh postupně dospívá a konkurence mezi výrobci je tvrdá. Trh vyšší třídy zastupují společnosti Apple, Qualcomm, Hengxuan a Broadcom a trh střední až nízké třídy zahrnuje Luoda, Realtek a Lanxun. Podle neúplných statistik bylo v říjnu 2020 v Číně více než 22 výrobců hlavních Bluetooth čipů TWS.
Qualcomm QCC5124 system-on-chip (SoC) je navržen tak, aby vyhovoval potřebám malých zařízení pro robustní, vysoce kvalitní bezdrátový Bluetooth poslech s nízkou spotřebou energie pro delší přehrávání zvuku. Architektura QCC5124 je navržena pro vysoký výkon s nízkou spotřebou energie. Ve srovnání s předchozí technologií lze spotřebu energie snížit až o 65 procent, což umožňuje delší přehrávání zvuku téměř ve všech provozních režimech.
03
Technologie jádra TWS tři: aktivní redukce hluku
V posledních letech je funkci redukce hluku u sluchátek TWS věnována stále větší pozornost spotřebitelů a technologie aktivní redukce hluku (ANC) se stala standardem špičkových produktů do uší. Údaje z průzkumu trhu společnosti Qualcomm ukazují, že 71 procent spotřebitelů má zájem o aktivní potlačení hluku jako funkci.
Od té doby, co Apple vydal AirPods Pro, začala sluchátka TWS urychlovat přechod na TWS plus ANC. V současné době všechny běžné náhlavní soupravy Bluetooth s aktivní redukcí hluku na trhu přijímají řešení oddělení čipu Bluetooth a čipu aktivní redukce šumu. U sluchátek TWS s těsným vnitřním prostorem jednočipové řešení nejen spotřebovává méně energie, ale také ponechává více místa pro akustická zařízení a bateriové moduly. Proto se tato architektura stane také vývojovým trendem sluchátek TWS. Kromě čipu aktivní redukce šumu souvisí efekt redukce šumu sluchátek TWS také s konstrukcí sluchátkové dutiny a továrna na čipy potřebuje úzce spolupracovat s OEM/ODM výrobci.
Dialog DA7401 je vysoce výkonný mono kodek ANC navržený pro sluchátka TWS a chytrá zařízení nošená do uší. Má dynamický rozsah přehrávání 115 dB, dynamický rozsah záznamu 103 dB, hybridní ANC a flexibilní architekturu hodin.
DA7402 je vysoce výkonný stereo kodek s ultra nízkou spotřebou a vysokou věrností, který využívá vlastní digitální hybridní technologii ANC společnosti Dialog k zajištění silnějšího potlačení okolního hluku v širším frekvenčním rozsahu, takže zní v jakémkoli prostředí. pro nejlepší uživatelský zážitek. DA7402 integruje audio procesor, který poskytuje vynikající zvukový výkon, včetně dynamického rozsahu přehrávání 115 dB a vzorkovací frekvence 384 kHz. Navíc poskytuje 40kHz zvukové pásmo pro podporu zvuku ve vysokém rozlišení.
DA7402 je jedním z nejmenších digitálních aktivních kodeků pro potlačení hluku na současném trhu, spotřebovává polovinu energie dnešních předních čipových řešení a zdvojnásobuje zvukový výkon, takže je ideální pro sportovní sluchátka, chytrá zařízení pro nošení v uších, sluchátka TWS a další. .
04
Základní technologie TWS čtyři: MEMS mikrofon
Mnoho funkcí náhlavních souprav TWS vyžaduje k zajištění hardwarové podpory odpovídající senzory. V současné době mezi hlavní senzorové jednotky sluchátek TWS patří reproduktory pro přehrávání hudby, MEMS mikrofony pro aktivní redukci hluku a komunikaci, optické senzory pro detekci v uších, senzory kostního hlasu pro redukci komunikačního šumu a 360 šestiosé senzory pro prostorový zvuk. , atd.
V náhlavní soupravě TWS se předchozí mikrofon používal hlavně pro funkci hlasového volání. Díky použití technologie redukce šumu ANC ve sluchátkách TWS se pro dosažení lepšího účinku redukce šumu široce používá řešení pro spolupráci s více mikrofony a požadavky na výkon mikrofonů jsou také stále vyšší a vyšší. Křemíkové čipy MEMS mají výhody malé velikosti a silné stability. Protože přidání funkce redukce šumu klade vyšší požadavky na výkon mikrofonu, staly se mikrofony MEMS první volbou pro produkty náhlavní soupravy TWS.
Vysoce výkonný MEMS mikrofon T5837/38 PDM TDK se vyznačuje vysokým bodem akustického přetížení (AOP) 133dB SPL, vysokým odstupem signálu od šumu 68dBA a širokým dynamickým rozsahem, díky čemuž je ideální pro aplikace od velmi tichých až po velmi hlučné, jako jsou chytré reproduktory Field na snímače hlasu pro aplikace ANC TWS. Mikrofon T5848 SmartSound I2S MEMS může poskytnout vysoký bod akustického přetížení 133dB SPL, vysoký odstup signálu od šumu 68dBA a široký dynamický rozsah, vhodný pro aplikace, které vyžadují vysoký akustický výkon v dynamickém a hlučném prostředí.
05
Základní technologie TWS pět: čip pro správu napájení
Čip pro správu napájení se používá hlavně pro nabíjení a vybíjení sluchátek TWS, stejně jako pro monitorování přebití, nadměrného vybíjení, nadproudu a přehřátí baterie v reálném čase a ochranu proti zkratu během procesu nabíjení a vybíjení. Přestože je nabíjecí a vybíjecí výkon čipu pro správu napájení relativně malý ve srovnání s tradičními zařízeními, u sluchátek TWS s vysokými požadavky na přenositelnost je nezbytný pro bezpečnost, nízkou spotřebu energie, vysoké výdržné napětí, vysokou integraci a vysokou účinnost. Požadavky jsou poměrně vysoké.
MAX77650/MAX77651 jsou vysoce integrované čipy pro řízení spotřeby s extrémně nízkou spotřebou (PMIC) ideální pro nositelné aplikace s nízkou spotřebou a omezenou velikostí, jako je TWS, kde jsou velikost a účinnost rozhodující. Oba čipy obsahují regulátor SIMO buck-boost, který poskytuje tři nezávisle programovatelné napájecí lišty.
Navíc 150mA LDO poskytuje potlačení zvlnění pro audio i aplikace citlivé na šum. Vysoce konfigurovatelná lineární nabíječka podporuje různé kapacity Li-ion baterií a zahrnuje monitorování teploty baterie pro zvýšení bezpečnosti (JEITA). Analogové multiplexery v MAX77650/MAX77651 mohou přepínat více interních napěťových a proudových signálů do externích uzlů pro monitorování pomocí externího ADC. Pro konfiguraci a kontrolu pracovního stavu zařízení je k dispozici obousměrné I2C rozhraní.
Epilog
Sluchátka TWS jsou nedílnou součástí odvětví chytrých audio zařízení a vznikajícího trhu. Yole Développement předpovídá, že roční dodávky náhlavních souprav TWS, naslouchátek, chytrých hodinek a chytrých reproduktorů překročí do roku 2026 1,3 miliardy kusů a vysoce kvalitní zvuk se stane nutností pro mnoho aplikací, jako jsou hry, zážitky AR/VR a 3D zvuk. efekty. zálohovací funkce. Smartphony a sluchátka mají velmi vysoký stupeň ekologického přizpůsobení. V současné době je celosvětová dodávka mobilních telefonů Android asi 6krát vyšší než u mobilních telefonů Apple. Očekává se, že v budoucnu se podíl Androidu v odvětví sluchátek TWS výrazně zvýší.
Nejdůležitější je řešení nabíjení pogo pin:
Jsme pogo pin výroba a řešení integrátor.
Shenzhen ZZT Technology Co., Ltd. je čínská technologická společnost, která vyrábí vysoce kvalitní konektory POGO PIN, které integrují design, výzkum a vývoj, výrobu, galvanické pokovování, montáž, balení a prodej.
Byli jsme hodnoceni jako 5A podnik v oboru. Prošel certifikáty IS09001 & IS014001, získal více než 28 národních patentů na vynálezy a získal certifikaci „národní high-tech podnik“. Nashromáždili jsme bohaté teoretické i praktické zkušenosti a můžeme zákazníkům poskytnout kompletní návrh a vhodná vývojová řešení.
