Redan 2014-2016 lanserade vissa ljudföretag den första generationen av riktigt trådlösa hörlurar på marknaden, men de hade problem med Bluetooth-anslutning, mikrofon, batteri etc. 2016 avbröt Apple officiellt 3,5 mm-ljudjacket på iPhone 7-serien och lanserade en ny produkt, Apple AirPods, som smidigt kan paras ihop med iPhone, iPad och MacBooks på några sekunder, och den sömlösa anslutningen av Bluetooth är fantastisk. Otrolig grad.
Så fort Airpods lanserades ledde denna lösning med tvåkanalsöverföringsteknik och laddningsfodral snabbt marknaden. Ett tag blev True Wireless Stereo Headphones (TWS) den mest populära typen av hörlurar på marknaden. Android- och ljudtillverkare följde efter, som Sony, Beats, Bose, Jabra, Sennheiser, etc. lanserade alla sina produkter, och TWS-märkena på marknaden förändras för varje dag som går. Efter mer än fem års utveckling har TWS trådlösa hörlurar blivit den snabbast växande konsumentelektronikprodukten.
Hur är TWS plus relaterat till TWS?
När vi pratar om TWS hör vi ofta termen TWS plus , så vad är korrelationerna och skillnaderna mellan de två?
TWS använder Bluetooth 5.0 huvud- och extra öronöverföringsteknik. Vid anslutning måste headsetet anslutas till huvudörat (vanligtvis höger öra) först, och sedan kopplas huvudväxeln och extraörat ihop, så tiden som krävs för anslutning jämförs. lång. Därför är TWS mer mottagliga för externa störningar och dess strömförbrukning är hög.
TWS plus
TWS plus (True Wireless Stereo Plus) är en proprietär teknologi från Qualcomm, som introducerades i Snapdragon 845-processorn som introducerades av Qualcomm 2017 på Android-telefoner. TWS plus är en vidareutveckling av TWS. Båda hörlurarna kan anslutas direkt till ljudkällan. Som namnet antyder kan vänster och höger öra arbeta oberoende av varandra. Detta gör att varje hörlur kan ta emot motsvarande ljudsignal med minimal förlust, ansluta snabbt och spara ström. Medan TWS plus-kompatibla hörlurar erbjuder högre ljudkvalitet, beror funktionen också på att ljudkällan är kompatibel.
I februari 2018 lanserade Qualcomm TWS plus-tekniken för att uppnå normalt arbete mellan TWS-headset med Qualcomm QCC5100/QCC30XX Bluetooth-chips och mobiltelefoner baserade på mobila plattformar som Snapdragon 845/7XX/855/865. Genom att använda denna lösning kommer det att finnas två oberoende kommunikationslänkar som sänds direkt till vänster och höger kanal för att uppnå oberoende anslutningar. När du spelar musik, även om en hörlur tas bort, kommer musiken inte att avbrytas.
Det nuvarande status quo är att alla äkta trådlösa hörlurar är kompatibla med TWS, men inte alla stöder TWS plus .
Den blomstrande TWS-marknaden
Även om TWS-teknik används alltmer i bärbara datorer, surfplattor och TV-apparater, är smartphones fortfarande den mest populära ihopkopplingsenheten för TWS, och stora smartphonetillverkare inklusive Apple och Samsung har dragit ur kontakten från sina senaste utgåvor. Ta bort 3,5 mm ljudjacket.
För närvarande har TWS-hörlursmarknaden utvecklats från en mörk häst till en gyllene häst, och marknaden och försäljningsvolymen har vuxit stadigt år för år. I sin Global Consumer Audio Survey 2020 nämnde Qualcomm att den globala användningen av TWS-headset nästan har fördubblats sedan 2019, från 23 procent till 42 procent. Som sagt, cirka 42 procent av konsumenterna använder trådlösa hörlurar för att titta på TV, filmer och annat videoinnehåll. Den siffran förväntas fortsätta att öka i takt med att batteritiden förbättras ytterligare.
Enligt prognosen från grand view-forskning kommer den globala TWS-headsetmarknaden att vara cirka 25,32 miljarder USD 2020 och förväntas växa med en CAGR på 36,1 procent från 2021 till 2028. Med den ständigt växande efterfrågan på strömmande innehåll i kombination med det snabba antagandet av sociala medier och korta videoapplikationer förväntas tillväxten av TWS-headsetmarknaden fortsätta att accelerera under de närmaste åren.
Enligt Strategy Analytics, år 2020, har den totala globala försäljningen av Bluetooth-headset överstigit 300 miljoner, och försäljningen av TWS-headset har överstigit hälften av denna siffra till 170 miljoner. Specifikt liknar utvecklingstrenden för den globala TWS-headsetmarknaden den för smartphonemarknaden för 10 år sedan. Apple leder branschen och ockuperar främst high-end-marknaden, medan Android gradvis tränger in på low-end-marknaden genom en lågprisstrategi, och dess penetrationshastighetstrend Det finns också likheter med tidigare smartphones. Forskningsdata från Strategy Analytics visar att med lanseringen av AirPods Pro har försäljningen av Apple AirPods ökat snabbt från 1 miljon 2016 till 15 miljoner 2018 och svindlande 60 miljoner 2019.
Analytiker på Juniper Research uppskattar att Apple sålde nästan 85 miljoner AirPods 2020, vilket står för cirka 70 procent av de totala intäkterna från TWS-kategorin och en marknadsandel på 55 procent av sålda produkter.
Ur ett varumärkesdistributionsperspektiv sprängdes TWS-headsetmarknaden först av Apple. Efter flera års utveckling har dess produkt AirPods en mycket hög marknadsandel på mellan-till-high-end-marknaden. Enligt analysdata från Counterpoint, från och med andra kvartalet 2020, är de tre bästa företagen på TWS-marknaden Apple (35 procent), Xiaomi (10 procent) och Samsung (6 procent). marknadsföra.
01
En av kärnteknologierna i TWS: Bluetooth 5.0
Bluetooth är en trådlös överföringsteknik som teoretiskt möjliggör kortdistansförbindelser mellan enheter inom 100 meter. I praktiken, när vi använder små enheter, använder vi vanligtvis ett effektivt avstånd på cirka 10 meter. Den största egenskapen med Bluetooth är att den gör det möjligt för mobila kommunikationsenheter och datorer att nätverka och överföra data och meddelanden utan att använda kablar. Man kan säga att Bluetooth-tekniken är en stor vändpunkt i utvecklingen av hörlurar, och det är en av de viktigaste teknologierna inom TWS.
Jämfört med den tidigare generationen av Bluetooth 4.2 har Bluetooth 5.0, som kom ut den 2 juni{{10}}16, ett längre överföringsavstånd och snabbare överföringshastighet. Det effektiva överföringsavståndet är 4 gånger det för BLE 4.2-versionen och överföringshastigheten är 2 gånger högre. Bluetooth 5.0:s betydande optimering av överföringshastighet och latens möjliggör många applikationer för trådlösa enheter som kräver mer information och snabbare svar. När det gäller praktisk användning gör den höga överföringsbandbredden för Bluetooth 5.0 också TWS tvåvägssamtal möjligt, och den högre bithastigheten gör ljuduppspelningen mer naturlig.
Bluetooth 5.2 representerar den senaste utvecklingen inom Bluetooth-teknik. 2020 lanserade Bluetooth SIG LE audio, en ny generation av Bluetooth-ljudteknikstandarder. Den är baserad på Bluetooth 5.2-standarden och antar den nya "LC3"-ljudavkodaren med bra ljudkvalitet och låg strömförbrukning, som kan komprimera ljuddata mer effektivt och överföra mer data på lägre bandbredd utan att ge avkall på ljudkvaliteten, vilket är bra för båda ljudkvalitet och energieffektivitet. Det mest efterlängtade framstegen inom Bluetooth 5.2 är introduktionen av Sync Channel, en teknik som gör att vi kan ansluta flera Bluetooth-enheter till en enda källa. Föreställ dig bara hur bekvämt det skulle vara om vi kunde ansluta till alla enheter på en gång och automatiskt växla mellan dem utan att manuellt behöva ändra anslutningen mellan den och telefonen, datorn eller TV:n när du använder TWS hemma.
Den snabba utvecklingen av TWS har drivit den industriella uppgraderingen av relevanta leveranskedjastillverkare. Teknologiska framsteg inom huvudkontrollchippet, strömhanteringschipset, mottagaren för trådlös laddning, batteri i laddningsboxen, batteri för öronsnäckor, pekkontroll och andra tekniker har förbättrat prestanda och funktioner hos TWS-hörlurar och gett en bättre användarupplevelse.
02
Den andra kärntekniken i TWS: Bluetooth huvudkontrollchip
I TWS är betydelsen av Bluetooth-masterkretsen självklar. Till skillnad från relativt skrymmande mobiltelefoner och andra hörlurar har portabilitetskraven för TWS högre krav på storleken och integrationen av huvudkontrollchippet. Med tillskott av nya moduler som brusreducering och funktionella sensorer ställs högre krav på utrymmesutnyttjandet av kaviteten och den höga integrationen av chippet. En Bluetooth master SoC med omfattande funktioner och hög integration ger en stark garanti för TWS att realisera olika funktioner.
För närvarande finns det dussintals tillverkare på TWS-huvudmarknaden för kontrollchips, marknaden mognar gradvis och konkurrensen mellan tillverkarna är hård. High-end-marknaden representeras av Apple, Qualcomm, Hengxuan och Broadcom, och mellan-till-low-end-marknaden inkluderar Luoda, Realtek och Lanxun. Enligt ofullständig statistik, från och med oktober 2020, fanns det mer än 22 TWS master Bluetooth-chiptillverkare i Kina.
Qualcomm QCC5124 system-on-chip (SoC) är designad för att möta behoven hos små enheter för en robust, högkvalitativ, trådlös Bluetooth-lyssningsupplevelse med låg strömförbrukning för längre ljuduppspelning. QCC5124-arkitekturen är designad för hög prestanda med låg strömförbrukning. Jämfört med dess tidigare teknik kan strömförbrukningen minskas med upp till 65 procent, vilket möjliggör längre ljuduppspelning i nästan alla driftlägen.
03
TWS kärnteknik tre: aktiv brusreducering
Under de senaste åren har brusreduceringsfunktionen hos TWS-hörlurar uppmärksammats mer och mer av konsumenter, och aktiv brusreduceringsteknik (ANC) har blivit standarden för avancerade hörlursprodukter. Qualcomms marknadsundersökningsdata visar att 71 procent av konsumenterna är intresserade av aktiv brusreducering som en funktion.
Sedan Apple släppte AirPods Pro har TWS-hörlurar börjat påskynda övergången till TWS plus ANC. För närvarande använder de vanliga Bluetooth-headseten för aktiv brusreducering på marknaden lösningen att separera Bluetooth-chippet och det aktiva brusreduceringschippet. För TWS-hörlurar med trångt internt utrymme förbrukar enkelchipslösningen inte bara mindre ström utan lämnar också mer utrymme för akustiska enheter och batterimoduler. Därför kommer denna arkitektur också att bli utvecklingstrenden för TWS-hörlurar. Naturligtvis, förutom det aktiva brusreducerande chippet, är brusreduceringseffekten av TWS-hörlurar också relaterad till utformningen av hörlurshåligheten, och chipfabriken måste arbeta nära med OEM/ODM-tillverkare.
Dialogs DA7401 är en högpresterande mono ANC-codec designad för TWS-hörlurar och smarta öronburna enheter. Den har ett dynamiskt omfång på 115 dB, 103 dB inspelningsdynamikområde, hybrid ANC och flexibel klockarkitektur.
DA7402 är en högpresterande, ultralågeffekt stereo-high-fidelity-codec som använder Dialogs anpassade digitala hybrid ANC-teknik för att ge starkare avvisning av omgivande brus i ett bredare frekvensområde, vilket gör att den låter i alla miljöer. för bästa användarupplevelse. DA7402 integrerar en ljudprocessor som ger utmärkt ljudprestanda, inklusive ett dynamiskt uppspelningsområde på 115dB och en samplingsfrekvens på 384kHz. Dessutom ger den 40 kHz ljudbandbredd för att stödja högupplöst ljud.
DA7402 är en av de minsta digitala aktiva brusreduceringskodekarna på marknaden idag, som förbrukar hälften av kraften från dagens ledande chiplösningar och fördubblar ljudprestandan, vilket gör den idealisk för sporthörlurar, smarta öronburna enheter, TWS-hörlurar och mer .
04
TWS kärnteknologi fyra: MEMS-mikrofon
Många funktioner hos TWS-headset kräver motsvarande sensorer för att ge hårdvarustöd. För närvarande inkluderar huvudsensorenheterna i TWS-hörlurar högtalare för att spela musik, MEMS-mikrofoner för aktiv brusreducering och kommunikation, optiska sensorer för in-ear-detektering, ben röstavtryckssensorer för kommunikationsbrusreducering och 360 sexaxliga sensorer för surroundljud , etc.
I TWS-headsetet användes den tidigare mikrofonen främst för röstsamtalsfunktionen. Med tillämpningen av ANC-brusreduceringsteknik i TWS-hörlurar, för att uppnå en bättre brusreducerande effekt, har samarbetslösningar för flera mikrofoner använts i stor utsträckning, och prestandakraven för mikrofoner blir också högre och högre. MEMS silikonchips har fördelarna med liten storlek och stark stabilitet. Eftersom tillägget av en brusreduceringsfunktion ställer högre krav på mikrofonens prestanda, har MEMS-mikrofoner blivit förstahandsvalet för TWS-headsetprodukter.
TDK:s högpresterande MEMS-mikrofon T5837/38 PDM har en hög akustisk överbelastningspunkt (AOP) på 133dB SPL, ett högt signal-brusförhållande på 68dBA och ett brett dynamiskt område, vilket gör den idealisk för applikationer som sträcker sig från mycket tyst till mycket bullriga, såsom Field smarta högtalare till röstupptagningar för ANC TWS-applikationer. T5848 SmartSound I2S MEMS-mikrofonen kan ge en hög akustisk överbelastningspunkt på 133dB SPL, ett högt signal-brusförhållande på 68dBA och ett brett dynamiskt område, lämpligt för applikationer som kräver hög akustisk prestanda i dynamiska och bullriga miljöer.
05
TWS kärnteknik fem: energihanteringschip
Strömhanteringschippet används huvudsakligen för laddning och urladdning av TWS-hörlurar, samt batteriöverladdning i realtid, överladdning, överström och övertemperaturövervakning samt kortslutningsskydd under laddning och urladdning. Även om laddnings- och urladdningseffekten för strömhanteringschippet är relativt liten jämfört med traditionella enheter, är det för TWS-hörlurar med höga portabilitetskrav nödvändigt för säkerhet, låg strömförbrukning, hög motstå spänning, hög integration och hög effektivitet. Kraven är relativt höga.
MAX77650/MAX77651 är högintegrerade PMIC-chips med ultralåg effekt, idealiska för bärbara applikationer med låg effekt, storleksbegränsade, såsom TWS där storlek och effektivitet är avgörande. Båda chipsen innehåller en SIMO buck-boost-regulator som ger tre oberoende programmerbara power rails.
Dessutom ger 150mA LDO ripple rejection för ljud såväl som bruskänsliga applikationer. Den mycket konfigurerbara linjärladdaren stöder olika Li-ion batterikapacitet och inkluderar batteritemperaturövervakning för ökad säkerhet (JEITA). De analoga multiplexorerna i MAX77650/MAX77651 kan koppla om flera interna spänningar och strömsignaler till externa noder för övervakning med en extern ADC. Ett dubbelriktat I2C-gränssnitt är tillgängligt för att konfigurera och kontrollera enhetens arbetsstatus.
Epilog
TWS-hörlurar är en integrerad del av industrin för smarta ljudenheter och en begynnande marknad. Yole Développement förutspår att årliga leveranser av TWS-headset, hörapparater, smartklockor och smarta högtalare kommer att överstiga 1,3 miljarder enheter år 2026, och högkvalitativt ljud kommer att bli ett måste för många applikationer som spel, AR/VR-upplevelser och 3D-ljud effekter. backup-funktion. Smartphones och hörlurar har en mycket hög grad av ekologisk passform. För närvarande är den globala leveransen av Android-mobiltelefoner ungefär 6 gånger så stor som Apples mobiltelefoner. Det förväntas att Androids andel av TWS hörlurar kommer att öka avsevärt i framtiden.
Det viktigaste är pogo pin-laddningslösningen:
Vi är en pogo pin tillverkning och lösning integratör.
Shenzhen ZZT Technology Co., Ltd. är ett kinesiskt teknikföretag som producerar högkvalitativa POGO PIN-kontakter som integrerar design, FoU, tillverkning, galvanisering, montering, förpackning och försäljning.
Vi har klassats som ett 5A-företag i branschen. Godkände IS09001 & IS014001-certifieringar, erhöll mer än 28 nationella uppfinningspatent och vann certifieringen "nationellt högteknologiskt företag". Vi har samlat på oss en mängd teoretisk och praktisk erfarenhet och kan förse kunder med komplett design och lämpliga utvecklingslösningar.
