+8619925197546

De fem kerneteknologier i TWS

Apr 27, 2022

Så tidligt som 2014-2016 lancerede nogle lydselskaber den første generation af ægte trådløse høretelefoner på markedet, men de havde nogle problemer med Bluetooth-forbindelse, mikrofon, batteri osv. I 2016 annullerede Apple officielt 3,5 mm lydstikket på iPhone 7-serien og lancerede et nyt produkt, Apple AirPods, som problemfrit kan parres med iPhone, iPad og MacBooks på få sekunder, og den sømløse forbindelse af Bluetooth er fantastisk. Utrolig grad.

1651049882(1)

Så snart Airpods blev lanceret, førte denne løsning med dual-channel overførselsteknologi og opladningsetui hurtigt markedet. I et stykke tid blev True Wireless Stereo Headphones (TWS) den mest populære type hovedtelefoner på markedet. Android- og lydproducenter fulgte trop, såsom Sony, Beats, Bose, Jabra, Sennheiser osv. lancerede alle deres produkter, og TWS-mærkerne på markedet ændrer sig for hver dag, der går. Efter mere end fem års udvikling er TWS trådløse høretelefoner blevet det hurtigst voksende forbrugerelektronikprodukt.



Hvordan er TWS plus relateret til TWS?

Når vi taler om TWS, hører vi ofte udtrykket TWS plus , så hvad er sammenhængene og forskellene mellem de to?

TWS bruger Bluetooth 5.0 hoved- og hjælpeøretransmissionsteknologi. Ved tilslutning skal headsettet først forbindes til hovedøret (normalt det højre øre), og derefter forbindes hovedgearet og hjælpeøret, så den tid, der kræves til tilslutning, sammenlignes. lang. Derfor er TWS mere modtagelig for ekstern interferens, og dets strømforbrug er højt.


TWS plus

TWS plus (True Wireless Stereo Plus) er en proprietær teknologi fra Qualcomm, som blev introduceret i Snapdragon 845-processoren introduceret af Qualcomm i 2017 på Android-telefoner. TWS plus er en udvikling af TWS. Begge dens høretelefoner kan tilsluttes direkte til lydkilden. Som navnet antyder, kan venstre og højre øre arbejde uafhængigt. Dette gør det muligt for hver øretelefon at modtage det tilsvarende lydsignal med minimalt tab, forbinde hurtigt og spare strøm. Mens TWS plus-kompatible hovedtelefoner tilbyder højere lydkvalitet, afhænger funktionen også af, at lydkilden er kompatibel.

1648799543(1)

I februar 2018 lancerede Qualcomm TWS plus-teknologien for at opnå normalt arbejde mellem TWS-headset ved hjælp af Qualcomm QCC5100/QCC30XX Bluetooth-chips og mobiltelefoner baseret på mobile platforme såsom Snapdragon 845/7XX/855/865. Ved at bruge denne løsning vil der være to uafhængige kommunikationsforbindelser, der sendes direkte til venstre og højre kanal for at opnå uafhængige forbindelser. Når du spiller musik, vil musikken ikke blive afbrudt, selvom den ene øretelefon er fjernet.

1648799975(1)

Den nuværende status quo er, at alle ægte trådløse høretelefoner er kompatible med TWS, men ikke alle understøtter TWS plus .

Det blomstrende TWS-marked

Selvom TWS-teknologi i stigende grad bruges i bærbare computere, tablets og tv'er, er smartphones stadig den mest populære parringsenhed for TWS, og store smartphone-producenter, herunder Apple og Samsung, har trukket stikket fra deres seneste udgivelser. Fjern 3,5 mm lydstikket.

1648862759(1)

På nuværende tidspunkt har TWS-øretelefonmarkedet udviklet sig fra en dark horse til en golden horse, og markedet og salgsvolumen er vokset støt år for år. I sin 2020 Global Consumer Audio Survey nævnte Qualcomm, at den globale anvendelse af TWS-headset er næsten fordoblet siden 2019, fra 23 procent til 42 procent. Når det er sagt, bruger omkring 42 procent af forbrugerne trådløse hovedtelefoner til at se tv, film og andet videoindhold. Det tal forventes at fortsætte med at stige, efterhånden som batterilevetiden forbedres yderligere.

1648801463(1)

Ifølge prognosen for grand view-undersøgelser vil den globale TWS-headset-markedsstørrelse være cirka 25,32 milliarder USD i 2020 og forventes at vokse med en CAGR på 36,1 procent fra 2021 til 2028. Med den stadigt voksende efterspørgsel efter streaming-indhold kombineret med den hurtige indførelse af sociale medier og korte videoapplikationer forventes væksten af ​​TWS-headsetmarkedet at fortsætte med at accelerere i de næste par år.

1648801066(1)

Ifølge Strategy Analytics har det samlede globale salg af Bluetooth-headset i 2020 oversteget 300 millioner, og salget af TWS-headsets har oversteget halvdelen af ​​dette tal til 170 millioner. Helt konkret ligner udviklingstendensen på det globale TWS-headset-marked den for smartphone-markedet for 10 år siden. Apple er førende i branchen og indtager hovedsageligt high-end-markedet, mens Android gradvist trænger ind på low-end-markedet gennem en lavprisstrategi, og dens penetrationshastighedstendens Der er også ligheder med tidligere smartphones. Forskningsdata fra Strategy Analytics viser, at med lanceringen af ​​AirPods Pro er salget af Apple AirPods vokset hurtigt fra 1 million i 2016 til 15 millioner i 2018 og svimlende 60 millioner i 2019.

1650530351(1)

Analytikere hos Juniper Research anslår, at Apple solgte næsten 85 millioner AirPods i 2020, hvilket tegner sig for omkring 70 procent af den samlede omsætning i TWS-kategorien og en markedsandel på 55 procent af de solgte produkter.

Fra et mærkedistributionsperspektiv blev TWS-headsetmarkedet først detoneret af Apple. Efter flere års udvikling har dets produkt AirPods en meget høj markedsandel på mellem-til-high-end-markedet. Ifølge analysedata fra Counterpoint er de tre bedste virksomheder på TWS-markedet i andet kvartal af 2020 Apple (35 procent), Xiaomi (10 procent) og Samsung (6 procent). marked.

Earbuds charge pin


 


01

En af kerneteknologierne i TWS: Bluetooth 5.0

Bluetooth er en trådløs transmissionsteknologi, der teoretisk muliggør kortrækkende forbindelser mellem enheder inden for 100 meter. I praksis bruger vi normalt en effektiv afstand på omkring 10 meter ved brug af små enheder. Den største egenskab ved Bluetooth er, at den gør det muligt for mobile kommunikationsenheder og computere at netværke og overføre data og beskeder uden brug af kabler. Man kan sige, at Bluetooth-teknologien er et stort vendepunkt i udviklingen af ​​høretelefoner, og det er en af ​​de vigtigste teknologier i TWS.


Sammenlignet med den tidligere generation af Bluetooth 4.2 har Bluetooth 5.0, som udkom i juni 2{{10}}16, en længere transmissionsafstand og hurtigere transmissionshastighed. Den effektive transmissionsafstand er 4 gange større end for BLE 4.2-versionen, og transmissionshastigheden er 2 gange højere. Bluetooth 5.0s betydelige optimeringer i overførselshastighed og latens muliggør mange applikationer til trådløse enheder, der kræver mere information og hurtigere respons. Med hensyn til praktisk brug gør den høje transmissionsbåndbredde af Bluetooth 5.0 også TWS tovejs-samtal mulig, og den højere bithastighed gør lydafspilning mere naturlig.


Bluetooth 5.2 repræsenterer den seneste udvikling inden for Bluetooth-teknologi. I 2020 lancerede Bluetooth SIG LE audio, en ny generation af Bluetooth-lydteknologistandarder. Den er baseret på Bluetooth 5.2-standarden og adopterer den nye "LC3" lyddekoder med god lydkvalitet og lavt strømforbrug, som kan komprimere lyddata mere effektivt og transmittere flere data på lavere båndbredde uden at ofre lydkvaliteten, hvilket er godt for både lydkvalitet og strømeffektivitet. Det mest forventede fremskridt i Bluetooth 5.2 er introduktionen af ​​Sync Channel, en teknologi, der giver os mulighed for at forbinde flere Bluetooth-enheder til en enkelt kilde. Forestil dig bare, hvor behageligt det ville være, hvis vi kunne oprette forbindelse til alle enheder på én gang og automatisk skifte mellem dem uden manuelt at skulle ændre forbindelsen mellem den og telefonen, pc'en eller tv'et, når du bruger TWS derhjemme.


Den hurtige udvikling af TWS har drevet den industrielle opgradering af relevante forsyningskædeproducenter. Teknologiske fremskridt inden for hovedkontrolchippen, strømstyringschippen, trådløs opladningsmodtagerchip, ladeboksbatteri, øretelefonbatteri, berøringskontrol og andre teknologier har forbedret ydeevnen og funktionerne af TWS-hovedtelefoner og bragt en bedre brugeroplevelse.

earbuds

02

Den anden kerneteknologi i TWS: Bluetooth hovedkontrolchip

I TWS er ​​vigtigheden af ​​Bluetooth-masterchippen indlysende. Forskellig fra relativt omfangsrige mobiltelefoner og andre høretelefoner stiller TWS's portabilitetskrav højere krav til størrelsen og integrationen af ​​hovedkontrolchippen. Med tilføjelsen af ​​nye moduler som støjreduktion og funktionelle sensorer stilles der højere krav til pladsudnyttelsen af ​​hulrummet og den høje integration af chippen. En Bluetooth master SoC med omfattende funktioner og høj integration giver en stærk garanti for, at TWS kan realisere forskellige funktioner.

På nuværende tidspunkt er der snesevis af producenter på TWS-hovedkontrolchipmarkedet, markedet modnes gradvist, og konkurrencen blandt producenterne er hård. High-end-markedet er repræsenteret af Apple, Qualcomm, Hengxuan og Broadcom, og mellem-til-low-end-markedet omfatter Luoda, Realtek og Lanxun. Ifølge ufuldstændige statistikker var der fra oktober 2020 mere end 22 TWS-master Bluetooth-chipproducenter i Kina.

Qualcomm QCC5124 system-on-chip (SoC) er designet til at imødekomme behovene hos små enheder for en robust, højkvalitets, trådløs Bluetooth-lytteoplevelse med lavt strømforbrug til længere lydafspilning. QCC5124-arkitekturen er designet til høj ydeevne med lavt strømforbrug. Sammenlignet med dens tidligere teknologi kan strømforbruget reduceres med op til 65 procent, hvilket muliggør længere lydafspilning i næsten alle driftstilstande.


 


03

TWS kerneteknologi tre: aktiv støjreduktion

I de senere år er støjreduktionsfunktionen af ​​TWS-øretelefoner blevet mere og mere opmærksom af forbrugerne, og aktiv støjreduktion (ANC) teknologi er blevet standarden for avancerede øretelefonprodukter. Qualcomms markedsundersøgelsesdata viser, at 71 procent af forbrugerne er interesserede i aktiv støjreduktion som en funktion.

Siden Apple udgav AirPods Pro, er TWS-hovedtelefoner begyndt at fremskynde overgangen til TWS plus ANC. På nuværende tidspunkt vedtager de almindelige Bluetooth-headset med aktiv støjreduktion på markedet alle løsningen med adskillelse af Bluetooth-chippen og den aktive støjreduktionschip. Til TWS-øretelefoner med trang intern plads bruger single-chip-løsningen ikke kun mindre strøm, men efterlader også mere plads til akustiske enheder og batterimoduler. Derfor vil denne arkitektur også blive udviklingstrenden for TWS høretelefoner. Ud over den aktive støjreduktionschip er støjreduktionseffekten af ​​TWS-hovedtelefoner naturligvis også relateret til designet af hovedtelefonhulrummet, og chipfabrikken skal arbejde tæt sammen med OEM/ODM-producenter.

Dialogs DA7401 er et højtydende mono ANC codec designet til TWS hovedtelefoner og smarte ørebårne enheder. Den har et dynamisk afspilningsområde på 115 dB, dynamisk optagelsesområde på 103 dB, hybrid ANC og fleksibel urarkitektur.

DA7402 er en højtydende, ultra-lav-effekt stereo high-fidelity codec, der bruger Dialogs brugerdefinerede digitale hybrid ANC-teknologi til at give stærkere afvisning af omgivende støj i et bredere frekvensområde, hvilket får det til at lyde i ethvert miljø. for den bedste brugeroplevelse. DA7402 integrerer en lydprocessor, der giver fremragende lydydelse, inklusive et dynamisk afspilningsområde på 115dB og en samplinghastighed på 384kHz. Derudover giver den 40 kHz lydbåndbredde for at understøtte højopløsningslyd.

DA7402 er en af ​​de mindste digitale aktive støjreduktionscodecs på markedet i dag, der forbruger halvdelen af ​​kraften af ​​nutidens førende chipløsninger og fordobler lydydeevnen, hvilket gør den ideel til sportshovedtelefoner, smarte ørebårne enheder, TWS-hovedtelefoner og mere .



04

TWS kerneteknologi fire: MEMS mikrofon

Mange funktioner i TWS-headset kræver tilsvarende sensorer for at yde hardwaresupport. På nuværende tidspunkt omfatter hovedsensorenhederne i TWS-øretelefoner højttalere til afspilning af musik, MEMS-mikrofoner til aktiv støjreduktion og kommunikation, optiske sensorer til in-ear-detektion, bone voiceprint-sensorer til kommunikationsstøjreduktion og 360 seksaksede sensorer til surround sound , etc.

I TWS-headsettet blev den tidligere mikrofon hovedsageligt brugt til taleopkaldsfunktionen. Med anvendelsen af ​​ANC-støjreduktionsteknologi i TWS-øretelefoner, for at opnå en bedre støjreduktionseffekt, er multi-mikrofon-samarbejdsløsninger blevet brugt i vid udstrækning, og ydeevnekravene til mikrofoner bliver også højere og højere. MEMS siliciumchips har fordelene ved lille størrelse og stærk stabilitet. Da tilføjelsen af ​​en støjreduktionsfunktion stiller højere krav til mikrofonens ydeevne, er MEMS-mikrofoner blevet det første valg til TWS-headsetprodukter.

TDK's højtydende MEMS-mikrofon T5837/38 PDM har et højt akustisk overbelastningspunkt (AOP) på 133dB SPL, et højt signal-til-støj-forhold på 68dBA og et bredt dynamisk område, hvilket gør den ideel til applikationer lige fra meget stille til meget støjende, såsom Field-smarthøjttalere til stemmeoptagelser til ANC TWS-applikationer. T5848 SmartSound I2S MEMS-mikrofonen kan give et højt akustisk overbelastningspunkt på 133dB SPL, et højt signal-til-støj-forhold på 68dBA og et bredt dynamisk område, velegnet til applikationer, der kræver høj akustisk ydeevne i dynamiske og støjende miljøer.


 


05

TWS kerneteknologi fem: strømstyringschip

Strømstyringschippen bruges hovedsageligt til opladning og afladning af TWS-øretelefoner samt batterioveropladning i realtid, overafladning, overstrøm og overtemperaturovervågning og kortslutningsbeskyttelse under opladning og afladning. Selvom opladnings- og afladningseffekten af ​​strømstyringschippen er relativt lille sammenlignet med traditionelle enheder, er det for TWS-øretelefoner med høje krav til bærbarhed nødvendigt for sikkerhed, lavt strømforbrug, høj modstå spænding, høj integration og høj effektivitet. Kravene er relativt høje.

MAX77650/MAX77651 er højt integrerede, ultra-low-power power management chips (PMIC'er) ideelle til lav-effekt, størrelsesbegrænsede bærbare applikationer såsom TWS, hvor størrelse og effektivitet er kritisk. Begge chips indeholder en SIMO buck-boost regulator, der giver tre uafhængigt programmerbare strømskinner.

Derudover giver 150mA LDO bølgeafvisning til lyd såvel som støjfølsomme applikationer. Den meget konfigurerbare lineære oplader understøtter forskellige Li-ion-batterikapaciteter og inkluderer batteritemperaturovervågning for øget sikkerhed (JEITA). De analoge multipleksere i MAX77650/MAX77651 kan skifte flere interne spændinger og strømsignaler til eksterne noder til overvågning med en ekstern ADC. En tovejs I2C-grænseflade er tilgængelig til konfiguration og kontrol af enhedens arbejdsstatus.


 


Epilog

TWS-hovedtelefoner er en integreret del af industrien for smarte lydenheder og et begyndende marked. Yole Développement forudser, at årlige forsendelser af TWS-headsets, høreapparater, smartwatches og smart-højttalere vil overstige 1,3 milliarder enheder i 2026, og højkvalitetslyd vil blive et must for mange applikationer såsom spil, AR/VR-oplevelser og 3D-lyd effekter. backup funktion. Smartphones og høretelefoner har en meget høj grad af økologisk pasform. På nuværende tidspunkt er den globale forsendelse af Android-mobiltelefoner omkring 6 gange større end Apple-mobiltelefoner. Det forventes, at Androids andel i TWS-øretelefonindustrien i fremtiden vil stige markant.


Det vigtigste er pogo pin opladningsløsningen:

Vi er en pogo pin-fremstilling og løsningsintegrator.

Shenzhen ZZT Technology Co., Ltd. er en kinesisk teknologivirksomhed, der producerer højkvalitets POGO PIN-stik, der integrerer design, R&D, fremstilling, galvanisering, montering, emballering og salg.

1648801463(1)

Vi er blevet vurderet som en 5A-virksomhed i branchen. Bestået IS09001 & IS014001 certificeringer, opnåede mere end 28 nationale opfindelsespatenter og vandt den "nationale højteknologiske virksomhed" certificering. Vi har oparbejdet et væld af teoretisk og praktisk erfaring og kan give kunderne komplet design og passende udviklingsløsninger.

TWS Earbuds Charging  Pin



Send forespørgsel