Încă din 2014-2016, unele companii audio au lansat pe piață prima generație de căști cu adevărat wireless, dar au avut unele probleme cu conexiunea Bluetooth, microfon, baterie etc. În 2016, Apple a anulat oficial mufa audio de 3,5 mm. pe seria iPhone 7 și a lansat un nou produs, Apple AirPods, care poate fi împerecheat fără probleme cu iPhone, iPad și MacBook-uri în câteva secunde, iar conexiunea perfectă a Bluetooth este uimitoare. Gradul incredibil.
De îndată ce Airpod-urile au fost lansate, această soluție cu tehnologie de transfer cu două canale și carcasă de încărcare a condus rapid piața. Pentru o vreme, căștile True Wireless Stereo (TWS) au devenit cel mai popular tip de căști de pe piață. Producătorii de Android și audio au urmat exemplul, precum Sony, Beats, Bose, Jabra, Sennheiser etc. și-au lansat toate produsele, iar mărcile TWS de pe piață se schimbă pe zi ce trece. După mai bine de cinci ani de dezvoltare, căștile fără fir TWS au devenit produsul electronic de consum cu cea mai rapidă creștere.
Cum este TWS plus legat de TWS?
Când vorbim despre TWS, auzim adesea termenul TWS plus, deci care sunt corelațiile și diferențele dintre cele două?
TWS utilizează tehnologia de transmisie prin ureche principală și auxiliară Bluetooth 5.0. Când se conectează, setul cu cască trebuie conectat mai întâi la urechea principală (de obicei, urechea dreaptă), apoi se conectează transmisia principală și urechea auxiliară, astfel încât timpul necesar pentru conectare este comparat. lung. Prin urmare, TWS este mai susceptibil la interferențe externe, iar consumul său de energie este mare.
TWS plus
TWS plus (True Wireless Stereo Plus) este o tehnologie proprietară a Qualcomm, care a fost introdusă în procesorul Snapdragon 845 introdus de Qualcomm în 2017 pe telefoanele Android. TWS plus este o evoluție a TWS. Ambele căști pot fi conectate direct la sursa audio. După cum sugerează și numele, urechile stângă și dreaptă pot funcționa independent. Acest lucru permite fiecărei căști să primească semnalul audio corespunzător cu pierderi minime, conectându-se rapid și economisind energie. În timp ce căștile compatibile TWS plus oferă o calitate mai bună a sunetului, caracteristica depinde și de compatibilitatea sursei audio.
În februarie 2018, Qualcomm a lansat tehnologia TWS plus pentru a realiza funcționarea normală între căștile TWS folosind cipurile Bluetooth Qualcomm QCC5100/QCC30XX și telefoanele mobile bazate pe platforme mobile precum Snapdragon 845/7XX/855/865. Prin utilizarea acestei soluții, vor exista două legături de comunicație independente care sunt transmise direct către canalele stânga și dreapta pentru a realiza conexiuni independente. Când redați muzică, chiar dacă o cască este scoasă, muzica nu va fi întreruptă.
Situația actuală este că toate căștile wireless adevărate sunt compatibile cu TWS, dar nu toate acceptă TWS plus.
Piața TWS în plină expansiune
Deși tehnologia TWS este folosită din ce în ce mai mult în laptopuri, tablete și televizoare, smartphone-urile sunt încă cel mai popular dispozitiv de asociere pentru TWS, iar producătorii importanți de smartphone-uri, inclusiv Apple și Samsung, au renunțat la cele mai recente versiuni. Scoateți mufa audio de 3,5 mm.
În prezent, piața căștilor TWS s-a dezvoltat de la un cal întunecat la un cal auriu, iar piața și volumul vânzărilor au crescut constant de la an la an. În Sondajul Global Consumer Audio Survey din 2020, Qualcomm a menționat că adoptarea globală a căștilor TWS aproape sa dublat din 2019, de la 23% la 42%. Acestea fiind spuse, aproximativ 42% dintre consumatori folosesc căști fără fir pentru a viziona TV, filme și alte conținuturi video. Se așteaptă că acest număr va continua să crească pe măsură ce durata de viață a bateriei se îmbunătățește în continuare.
Conform previziunilor cercetării Grand View, dimensiunea pieței globale a căștilor TWS va fi de aproximativ 25,32 miliarde USD în 2020 și este de așteptat să crească la o CAGR de 36,1% din 2021 până în 2028. Odată cu cererea în continuă expansiune pentru conținut în flux, împreună cu adoptarea rapidă a rețelelor sociale și a aplicațiilor video scurte, creșterea pieței căștilor TWS va continua să se accelereze în următorii câțiva ani.
Potrivit Strategy Analytics, în 2020, vânzările globale totale de căști Bluetooth au depășit 300 de milioane, iar vânzările de căști TWS au depășit jumătate din această cifră la 170 de milioane. Mai exact, tendința de dezvoltare a pieței globale a căștilor TWS este similară cu cea a pieței smartphone-urilor de acum 10 ani. Apple este lider în industrie și ocupă în principal piața high-end, în timp ce Android pătrunde treptat pe piața low-end printr-o strategie de preț scăzut, iar tendința sa de rata de penetrare Există, de asemenea, asemănări cu smartphone-urile anterioare. Datele cercetării de la Strategy Analytics arată că, odată cu lansarea AirPods Pro, vânzările Apple AirPods au crescut rapid de la 1 milion în 2016 la 15 milioane în 2018 și la 60 de milioane în 2019.
Analiștii de la Juniper Research estimează că Apple a vândut aproape 85 de milioane de AirPod-uri în 2020, reprezentând aproximativ 70% din veniturile totale din categoria TWS și o cotă de piață de 55% a produselor vândute.
Din perspectiva distribuției mărcii, piața căștilor TWS a fost prima dată detonată de Apple. După câțiva ani de dezvoltare, produsul său AirPods are o cotă de piață foarte mare pe piața mid-high-end. Potrivit datelor de analiză de la Counterpoint, începând cu al doilea trimestru al anului 2020, primele trei companii de pe piața TWS sunt Apple (35 la sută), Xiaomi (10 la sută) și Samsung (6 la sută). piaţă.
01
Una dintre tehnologiile de bază ale TWS: Bluetooth 5.0
Bluetooth este o tehnologie de transmisie fără fir care permite teoretic conexiuni pe distanță scurtă între dispozitive pe o rază de 100 de metri. În practică, atunci când folosim dispozitive mici, folosim de obicei o distanță efectivă de aproximativ 10 metri. Cea mai mare caracteristică a Bluetooth este că permite dispozitivelor de comunicații mobile și computerelor să intre în rețea și să transmită date și mesaje fără utilizarea cablurilor. Se poate spune că tehnologia Bluetooth este un punct de cotitură major în dezvoltarea căștilor și este una dintre cele mai importante tehnologii din TWS.
În comparație cu generația anterioară de Bluetooth 4.2, Bluetooth 5.0, care a apărut în 2 iunie{{10}}16, are o distanță de transmisie mai mare și o rată de transmisie mai rapidă. Distanța efectivă de transmisie este de 4 ori mai mare decât cea a versiunii BLE 4.2, iar rata de transmisie este de 2 ori mai mare. Optimizările semnificative ale Bluetooth 5.0 în rata de transfer și latența permit multe aplicații pentru dispozitive fără fir care necesită mai multe informații și răspuns mai rapid. În ceea ce privește utilizarea practică, lățimea de bandă mare de transmisie a Bluetooth 5.0 face posibilă și convorbirea în două sensuri TWS, iar rata de biți mai mare face redarea audio mai naturală.
Bluetooth 5.2 reprezintă cea mai recentă dezvoltare în tehnologia Bluetooth. În 2020, Bluetooth SIG a lansat LE audio, o nouă generație de standarde de tehnologie audio Bluetooth. Se bazează pe standardul Bluetooth 5.2 și adoptă noul decodor audio „LC3” cu o calitate bună a sunetului și un consum redus de energie, care poate comprima datele audio mai eficient și poate transmite mai multe date pe o lățime de bandă mai mică fără a sacrifica calitatea audio, ceea ce este bun pentru ambele calitate audio și eficiență energetică. Cel mai așteptat progres în Bluetooth 5.2 este introducerea Sync Channel, o tehnologie care ne permite să conectăm mai multe dispozitive Bluetooth la o singură sursă. Imaginează-ți cât de confortabil ar fi dacă ne-am putea conecta la toate dispozitivele simultan și ne-am putea comuta automat între ele, fără a fi nevoie să schimbăm manual conexiunea dintre acesta și telefon, PC sau televizor atunci când folosim TWS acasă.
Dezvoltarea rapidă a TWS a condus la modernizarea industrială a producătorilor relevanți din lanțul de aprovizionare. Progresele tehnologice ale cipului de control principal, cipului de gestionare a energiei, cipului receptorului de încărcare fără fir, bateriei cutiei de încărcare, bateriei căștilor, controlului tactil și alte tehnologii au îmbunătățit performanța și funcțiile căștilor TWS și au adus o experiență mai bună pentru utilizator.
02
A doua tehnologie de bază a TWS: cip de control principal Bluetooth
În TWS, importanța cipului master Bluetooth este de la sine înțeles. Spre deosebire de telefoanele mobile relativ voluminoase și alte căști, cerințele de portabilitate ale TWS au cerințe mai mari privind dimensiunea și integrarea cipului principal de control. Odată cu adăugarea de noi module, cum ar fi reducerea zgomotului și senzorii funcționali, sunt impuse cerințe mai mari privind utilizarea spațiului cavității și integrarea ridicată a cipului. Un SoC master Bluetooth cu funcții cuprinzătoare și integrare ridicată oferă o garanție puternică pentru ca TWS să realizeze diverse funcții.
În prezent, există zeci de producători pe piața principală a cipurilor de control TWS, piața se maturizează treptat, iar concurența dintre producători este acerbă. Piața high-end este reprezentată de Apple, Qualcomm, Hengxuan și Broadcom, iar piața mid-down-end include Luoda, Realtek și Lanxun. Conform statisticilor incomplete, în octombrie 2020, în China existau peste 22 de producători de cipuri Bluetooth master TWS.
Sistemul pe cip (SoC) Qualcomm QCC5124 este conceput pentru a satisface nevoile dispozitivelor mici pentru o experiență de ascultare Bluetooth robustă, de înaltă calitate, fără fir, cu un consum redus de energie pentru o redare audio mai lungă. Arhitectura QCC5124 este proiectată pentru performanțe ridicate cu consum redus de energie. În comparație cu tehnologia sa anterioară, consumul de energie poate fi redus cu până la 65%, permițând redarea audio mai lungă în aproape toate modurile de operare.
03
Tehnologia de bază TWS trei: reducerea activă a zgomotului
În ultimii ani, funcția de reducere a zgomotului a căștilor TWS a fost acordată din ce în ce mai multă atenție de către consumatori, iar tehnologia de reducere activă a zgomotului (ANC) a devenit standardul produselor pentru căști de ultimă generație. Datele de cercetare de piață ale Qualcomm arată că 71% dintre consumatori sunt interesați de anularea activă a zgomotului ca caracteristică.
De când Apple a lansat AirPods Pro, căștile TWS au început să accelereze tranziția la TWS plus ANC. În prezent, căștile Bluetooth cu reducere activă a zgomotului de pe piață adoptă toate soluția de separare a cipului Bluetooth și a cipului activ de reducere a zgomotului. Pentru căștile TWS cu spațiu intern redus, soluția cu un singur cip nu numai că consumă mai puțină energie, dar lasă și mai mult spațiu pentru dispozitivele acustice și modulele bateriei. Prin urmare, această arhitectură va deveni și tendința de dezvoltare a căștilor TWS. Desigur, pe lângă cipul activ de reducere a zgomotului, efectul de reducere a zgomotului al căștilor TWS este, de asemenea, legat de designul cavității căștilor, iar fabrica de cipuri trebuie să lucreze îndeaproape cu producătorii OEM/ODM.
DA7401 de la Dialog este un codec mono ANC de înaltă performanță conceput pentru căști TWS și dispozitive inteligente purtate în ureche. Are o gamă dinamică de redare de 115 dB, gamă dinamică de înregistrare de 103 dB, ANC hibrid și arhitectură flexibilă de ceas.
DA7402 este un codec stereo de înaltă fidelitate, de înaltă performanță, de putere ultra-scăzută, care utilizează tehnologia ANC hibridă digitală personalizată de la Dialog pentru a oferi o respingere mai puternică a zgomotului ambiental într-o gamă mai largă de frecvență, făcându-l să sune în orice mediu. pentru cea mai bună experiență de utilizator. DA7402 integrează un procesor audio care oferă performanțe audio excelente, inclusiv o gamă de redare dinamică de 115 dB și o rată de eșantionare de 384 kHz. În plus, oferă o lățime de bandă audio de 40 kHz pentru a suporta sunet de înaltă rezoluție.
DA7402 este unul dintre cele mai mici codecuri digitale active de anulare a zgomotului de pe piață astăzi, consumând jumătate din puterea soluțiilor de cip de vârf din ziua de azi și dublând performanța audio, făcându-l ideal pentru căști sport, dispozitive inteligente cu urechi, căști TWS și multe altele. .
04
Tehnologia de bază TWS patru: microfon MEMS
Multe funcții ale căștilor TWS necesită senzori corespunzători pentru a oferi suport hardware. În prezent, principalele unități de senzori ale căștilor TWS includ difuzoare pentru redarea muzicii, microfoane MEMS pentru reducerea activă a zgomotului și comunicare, senzori optici pentru detectarea în ureche, senzori de amprentă vocală osoasă pentru reducerea zgomotului de comunicare și senzori 360 pe șase axe pentru sunet surround. , etc.
În căștile TWS, microfonul anterior a fost folosit în principal pentru funcția de apel vocal. Odată cu aplicarea tehnologiei de reducere a zgomotului ANC în căștile TWS, pentru a obține un efect mai bun de reducere a zgomotului, soluțiile de cooperare cu mai multe microfoane au fost utilizate pe scară largă, iar cerințele de performanță ale microfoanelor devin tot mai mari. Cipurile de siliciu MEMS au avantajele dimensiunilor mici și stabilității puternice. Deoarece adăugarea unei funcții de reducere a zgomotului impune cerințe mai mari privind performanța microfonului, microfoanele MEMS au devenit prima alegere pentru produsele pentru căști TWS.
Microfonul MEMS de înaltă performanță de la TDK T5837/38 PDM prezintă un punct de supraîncărcare acustică (AOP) ridicat de 133 dB SPL, un raport semnal-zgomot ridicat de 68 dBA și o gamă dinamică largă, făcându-l ideal pentru aplicații de la foarte silențioase la foarte zgomotoase, cum ar fi difuzoarele inteligente Field la receptoarele de voce pentru aplicațiile ANC TWS. Microfonul T5848 SmartSound I2S MEMS poate oferi un punct ridicat de suprasarcină acustică de 133 dB SPL, un raport semnal-zgomot ridicat de 68 dBA și o gamă dinamică largă, potrivit pentru aplicații care necesită performanțe acustice ridicate în medii dinamice și zgomotoase.
05
Tehnologia de bază TWS cinci: cip de gestionare a energiei
Cipul de gestionare a energiei este utilizat în principal pentru încărcarea și descărcarea căștilor TWS, precum și pentru monitorizarea în timp real a supraîncărcării, supradescărcării, supracurentului și temperaturii excesive a bateriei și protecția la scurtcircuit în timpul procesului de încărcare și descărcare. Deși puterea de încărcare și descărcare a cipului de gestionare a energiei este relativ mică în comparație cu dispozitivele tradiționale, pentru căștile TWS cu cerințe ridicate de portabilitate, este necesară pentru siguranță, consum redus de energie, tensiune de rezistență ridicată, integrare ridicată și eficiență ridicată. Cerințele sunt relativ mari.
MAX77650/MAX77651 sunt cipuri de gestionare a energiei (PMIC) foarte integrate, de putere ultra-scăzută, ideale pentru aplicații portabile cu putere redusă și dimensiuni limitate, cum ar fi TWS, unde dimensiunea și eficiența sunt critice. Ambele cipuri conțin un regulator SIMO buck-boost care oferă trei șine de alimentare programabile independent.
În plus, LDO de 150 mA asigură respingerea ondulației pentru aplicații audio, precum și sensibile la zgomot. Încărcătorul liniar extrem de configurabil acceptă diferite capacități de baterie Li-ion și include monitorizarea temperaturii bateriei pentru siguranță sporită (JEITA). Multiplexoarele analogice din MAX77650/MAX77651 pot comuta mai multe tensiuni interne și semnale de curent către noduri externe pentru monitorizare cu un ADC extern. Este disponibilă o interfață I2C bidirecțională pentru configurarea și verificarea stării de funcționare a dispozitivului.
Epilog
Căștile TWS sunt o parte integrantă a industriei dispozitivelor audio inteligente și o piață în curs de dezvoltare. Yole Développement prezice că livrările anuale de căști TWS, aparate auditive, ceasuri inteligente și difuzoare inteligente vor depăși 1,3 miliarde de unități până în 2026, iar sunetul de înaltă calitate va deveni o necesitate pentru multe aplicații precum jocuri, experiențe AR/VR și sunet 3D. efecte. funcția de rezervă. Smartphone-urile și căștile au un grad foarte ridicat de potrivire ecologică. În prezent, livrarea globală de telefoane mobile Android este de aproximativ 6 ori mai mare decât cea a telefoanelor mobile Apple. Este de așteptat ca în viitor, ponderea Androidului în industria căștilor TWS să crească semnificativ.
Cel mai important lucru este soluția de încărcare a pinului pogo:
Suntem un integrator de soluții și producție de pin pogo.
Shenzhen ZZT Technology Co., Ltd. este o companie chineză de tehnologie care produce conectori POGO PIN de înaltă calitate care integrează design, cercetare și dezvoltare, producție, galvanizare, asamblare, ambalare și vânzări.
Am fost evaluați ca o întreprindere 5A în industrie. A trecut certificările IS09001 și IS014001, a obținut peste 28 de brevete naționale de invenție și a câștigat certificarea „întreprindere națională de înaltă tehnologie”. Am acumulat o bogată experiență teoretică și practică și putem oferi clienților un design complet și soluții de dezvoltare adecvate.
