پنج فناوری اصلی TWS

در اوایل 2014-2016، برخی از شرکت‌های صوتی اولین نسل از هدفون‌های واقعاً بی‌سیم را به بازار عرضه کردند، اما در ارتباط با اتصال بلوتوث، میکروفون، باتری و غیره مشکلاتی داشتند. در سال 2016، اپل به طور رسمی جک 3.5 میلی‌متری صدا را لغو کرد. در سری آیفون 7 و محصول جدیدی به نام Apple AirPods را روانه بازار کرد که می تواند به راحتی با آیفون، آیپد و مک بوک در چند ثانیه جفت شود و اتصال یکپارچه بلوتوث شگفت انگیز است. درجه باور نکردنی

به محض راه اندازی Airpods، این راه حل با فناوری انتقال دو کاناله و جعبه شارژ به سرعت بازار را هدایت کرد. برای مدتی، هدفون استریو بی‌سیم واقعی (TWS) به محبوب‌ترین نوع هدفون در بازار تبدیل شد. تولیدکنندگان اندروید و صدا از این روش پیروی کردند، مانند سونی، بیتس، بوز، جبرا، سنهایزر و غیره همگی محصولات خود را روانه بازار کردند و برندهای TWS در بازار هر روز در حال تغییر هستند. پس از بیش از پنج سال توسعه، هدفون‌های بی‌سیم TWS به سریع‌ترین رشد محصول الکترونیکی مصرفی تبدیل شده‌اند.

TWS plus چگونه با TWS مرتبط است؟

هنگامی که در مورد TWS صحبت می کنیم، اغلب اصطلاح TWS plus را می شنویم، بنابراین همبستگی ها و تفاوت های بین این دو چیست؟

TWS از فناوری انتقال گوش اصلی و کمکی بلوتوث 5.0 استفاده می‌کند. هنگام اتصال، هدست باید ابتدا به گوش اصلی (معمولا گوش راست) وصل شود و سپس دنده اصلی و گوش کمکی وصل شود، بنابراین زمان لازم برای اتصال مقایسه می شود. طولانی بنابراین TWS بیشتر مستعد تداخل خارجی است و مصرف برق آن بالاست.

TWS plus

TWS plus (True Wireless Stereo Plus) یک فناوری اختصاصی کوالکام است که در پردازنده اسنپدراگون 845 معرفی شده توسط کوالکام در سال 2017 بر روی گوشی های اندرویدی معرفی شد. TWS plus تکامل TWS است. هر دو هدفون آن را می توان مستقیماً به منبع صوتی متصل کرد. همانطور که از نام آن پیداست، گوش چپ و راست می توانند به طور مستقل کار کنند. این اجازه می دهد تا هر هدفون سیگنال صوتی مربوطه را با کمترین تلفات دریافت کند، به سرعت متصل شود و در مصرف انرژی صرفه جویی کند. در حالی که هدفون های سازگار TWS plus کیفیت صدای بالاتری ارائه می دهند، این ویژگی به سازگاری منبع صوتی نیز بستگی دارد.

در فوریه 2018، کوالکام فناوری TWS plus را برای دستیابی به کار معمولی بین هدست‌های TWS با استفاده از تراشه‌های بلوتوث Qualcomm QCC5100/QCC30XX و تلفن‌های همراه مبتنی بر پلت‌فرم‌های تلفن همراه مانند Snapdragon 845/7XX/855/{6}} راه‌اندازی کرد. با استفاده از این راه حل، دو لینک ارتباطی مستقل وجود خواهد داشت که مستقیماً به کانال های چپ و راست منتقل می شوند تا به اتصالات مستقل دست یابند. هنگام پخش موسیقی، حتی اگر یکی از هدفون ها برداشته شود، موسیقی قطع نمی شود.

وضعیت فعلی این است که همه هدفون های بی سیم واقعی با TWS سازگار هستند، اما همه آنها از TWS plus پشتیبانی نمی کنند.

بازار پررونق TWS

اگرچه فناوری TWS به طور فزاینده ای در لپ تاپ ها، تبلت ها و تلویزیون ها مورد استفاده قرار می گیرد، تلفن های هوشمند هنوز محبوب ترین دستگاه جفت سازی برای TWS هستند و سازندگان بزرگ گوشی های هوشمند از جمله اپل و سامسونگ از آخرین نسخه های خود خارج شده اند. جک 3.5 میلی متری صدا را بردارید.

در حال حاضر بازار گوشی TWS از یک اسب تیره به یک اسب طلایی تبدیل شده است و بازار و حجم فروش سال به سال به طور پیوسته افزایش یافته است. کوالکام در نظرسنجی جهانی 2020 خود از هدست های TWS اشاره کرد که از سال 2019 تاکنون تقریباً دو برابر شده و از 23 درصد به 42 درصد رسیده است. گفته می شود، حدود 42 درصد از مصرف کنندگان از هدفون های بی سیم برای تماشای تلویزیون، فیلم و سایر محتوای ویدیویی استفاده می کنند. انتظار می رود با بهبود بیشتر عمر باتری، این تعداد همچنان افزایش یابد.

طبق پیش‌بینی تحقیقات Grand View، اندازه بازار جهانی هدست TWS در سال 2020 تقریباً 25.32 میلیارد دلار خواهد بود و انتظار می‌رود که از سال 2021 تا 2028 با CAGR 36.1 درصد رشد کند. با افزایش تقاضا برای محتوای استریم همراه با با پذیرش سریع رسانه های اجتماعی و برنامه های ویدیویی کوتاه، انتظار می رود رشد بازار هدست TWS در چند سال آینده تسریع شود.

طبق گزارش Strategy Analytics، در سال 2020، مجموع فروش جهانی هدست‌های بلوتوث از مرز 300 میلیون فراتر رفته و فروش هدست‌های TWS از نیمی از این رقم به 170 میلیون رسیده است. به طور خاص، روند توسعه بازار جهانی هدست TWS شبیه به بازار گوشی های هوشمند 10 سال پیش است. اپل در صنعت پیشرو است و عمدتاً بازار رده بالا را اشغال می کند، در حالی که اندروید به تدریج از طریق استراتژی قیمت پایین به بازار ارزان قیمت نفوذ می کند و روند نرخ نفوذ آن نیز شباهت هایی با گوشی های هوشمند قبلی دارد. داده های تحقیقاتی Strategy Analytics نشان می دهد که با راه اندازی AirPods Pro، فروش ایرپادهای اپل به سرعت از 1 میلیون در سال 2016 به 15 میلیون در سال 2018 و رقم خیره کننده 60 میلیون در سال 2019 افزایش یافته است.

تحلیلگران Juniper Research تخمین می زنند که اپل در سال 2020 نزدیک به 85 میلیون ایرپاد فروخت که حدود 70 درصد از کل درآمد رده TWS و 55 درصد سهم بازار از محصولات فروخته شده را به خود اختصاص می دهد.

از منظر توزیع برند، بازار هدست TWS اولین بار توسط اپل منفجر شد. پس از چندین سال توسعه، محصول AirPods آن، سهم بازار بسیار بالایی در بازار میان‌رده تا رده بالا دارد. بر اساس داده های تحلیلی Counterpoint، تا سه ماهه دوم سال 2020، سه شرکت برتر در بازار TWS اپل (35 درصد)، شیائومی (10 درصد) و سامسونگ (6 درصد) هستند. بازار.

01

یکی از فناوری‌های اصلی TWS: بلوتوث ۵.0

بلوتوث یک فناوری انتقال بی سیم است که از نظر تئوری اتصالات کوتاه برد بین دستگاه ها را در فاصله 100 متری امکان پذیر می کند. در عمل هنگام استفاده از وسایل کوچک معمولا از فاصله موثر حدود 10 متر استفاده می کنیم. بزرگ‌ترین ویژگی بلوتوث این است که دستگاه‌های ارتباطی سیار و رایانه‌ها را قادر می‌سازد تا بدون استفاده از کابل، داده‌ها و پیام‌ها را به شبکه منتقل کنند. می توان گفت که فناوری بلوتوث نقطه عطفی بزرگ در توسعه هدفون است و یکی از مهم ترین فناوری ها در TWS است.

در مقایسه با نسل قبلی بلوتوث 4.2، بلوتوث 5.0 که در 2 ژوئن عرضه شد{{10}}16، فاصله انتقال بیشتر و سرعت انتقال سریع‌تری دارد. فاصله انتقال موثر 4 برابر نسخه BLE 4.2 و سرعت انتقال 2 برابر بیشتر است. بهینه سازی های قابل توجه بلوتوث 5.0 در نرخ انتقال و تأخیر، بسیاری از برنامه های کاربردی را برای دستگاه های بی سیمی که به اطلاعات بیشتر و پاسخ سریعتر نیاز دارند، امکان پذیر می کند. از نظر کاربرد عملی، پهنای باند انتقال بالای بلوتوث 5.0 نیز امکان مکالمه دو طرفه TWS را فراهم می کند و نرخ بیت بالاتر، پخش صدا را طبیعی تر می کند.

بلوتوث 5.2 نشان دهنده آخرین پیشرفت در فناوری بلوتوث است. در سال 2020، بلوتوث SIG صدای LE، نسل جدیدی از استانداردهای فناوری صوتی بلوتوث را راه اندازی کرد. این دستگاه مبتنی بر استاندارد بلوتوث 5.2 است و از رمزگشای صوتی جدید "LC3" با کیفیت صدای خوب و مصرف انرژی کم استفاده می کند که می تواند داده های صوتی را به طور موثرتر فشرده کند و داده های بیشتری را در پهنای باند کمتر بدون کاهش کیفیت صدا منتقل کند، که برای هر دو خوب است. کیفیت صدا و بهره وری انرژی مورد انتظارترین پیشرفت در بلوتوث 5.2، معرفی Sync Channel است، فناوری که به ما امکان می دهد چندین دستگاه بلوتوث را به یک منبع واحد متصل کنیم. فقط تصور کنید که چقدر راحت می‌توانستیم به همه دستگاه‌ها به طور همزمان وصل شویم و به‌طور خودکار بین آن‌ها جابه‌جا شویم بدون اینکه نیازی به تغییر دستی اتصال بین آن و تلفن، رایانه یا تلویزیون در هنگام استفاده از TWS در خانه باشیم.

توسعه سریع TWS موجب ارتقای صنعتی تولیدکنندگان زنجیره تامین مربوطه شده است. پیشرفت‌های فناوری در تراشه کنترل اصلی، تراشه مدیریت انرژی، تراشه گیرنده شارژ بی‌سیم، باتری جعبه شارژ، باتری هدفون، کنترل لمسی و سایر فناوری‌ها، عملکرد و عملکرد هدفون TWS را بهبود بخشیده و تجربه کاربری بهتری را به ارمغان آورده است.

02

فناوری هسته دوم TWS: تراشه کنترل اصلی بلوتوث

در TWS، اهمیت چیپ اصلی بلوتوث بدیهی است. متفاوت از تلفن های همراه نسبتا حجیم و سایر هدفون ها، الزامات قابل حمل TWS دارای الزامات بالاتری در اندازه و یکپارچگی تراشه کنترل اصلی است. با اضافه شدن ماژول های جدید مانند کاهش نویز و سنسورهای کاربردی، نیازهای بالاتری برای استفاده از فضای حفره و یکپارچگی بالای تراشه قرار می گیرد. یک بلوتوث اصلی SoC با عملکردهای جامع و یکپارچگی بالا، تضمین قوی برای TWS برای تحقق عملکردهای مختلف است.

در حال حاضر، ده ها تولید کننده در بازار تراشه های کنترل اصلی TWS وجود دارد، بازار به تدریج در حال بلوغ است و رقابت بین تولید کنندگان شدید است. بازار گران‌قیمت توسط اپل، کوالکام، هنگ‌ژوان و برادکام ارائه می‌شود و بازار متوسط ​​تا پایین شامل لودا، رئال‌تک و لانکسون است. طبق آمار ناقص، تا اکتبر 2020، بیش از 22 سازنده اصلی چیپ بلوتوث TWS در چین وجود داشته است.

سیستم روی تراشه (SoC) Qualcomm QCC5124 برای پاسخگویی به نیازهای دستگاه‌های کوچک برای تجربه گوش دادن بلوتوث بی‌سیم قوی، با کیفیت بالا و مصرف انرژی کم برای پخش طولانی‌تر صدا طراحی شده است. معماری QCC5124 برای عملکرد بالا با مصرف انرژی کم طراحی شده است. در مقایسه با فناوری قبلی خود، مصرف انرژی را می توان تا 65 درصد کاهش داد و تقریباً در همه حالت های عملیاتی پخش صدا را طولانی تر می کند.

03

فناوری هسته TWS سه: کاهش نویز فعال

در سال های اخیر، عملکرد کاهش نویز هدفون های TWS بیش از پیش مورد توجه مصرف کنندگان قرار گرفته است و فناوری کاهش نویز فعال (ANC) به استاندارد محصولات ایرفون رده بالا تبدیل شده است. داده های تحقیقات بازار کوالکام نشان می دهد که 71 درصد از مصرف کنندگان به حذف فعال نویز به عنوان یک ویژگی علاقه مند هستند.

از زمانی که اپل AirPods Pro را منتشر کرد، هدفون های TWS شروع به تسریع انتقال به TWS plus ANC کردند. در حال حاضر، هدست‌های بلوتوث کاهش نویز فعال موجود در بازار، همگی راه حل جداسازی تراشه بلوتوث و تراشه کاهش نویز فعال را اتخاذ می‌کنند. برای هدفون های TWS با فضای داخلی تنگ، راه حل تک تراشه نه تنها انرژی کمتری مصرف می کند، بلکه فضای بیشتری را برای دستگاه های صوتی و ماژول های باتری باقی می گذارد. بنابراین، این معماری نیز به روند توسعه هدفون های TWS تبدیل خواهد شد. البته علاوه بر تراشه کاهش نویز فعال، اثر کاهش نویز هدفون های TWS به طراحی حفره هدفون نیز مربوط می شود و کارخانه تراشه نیاز به همکاری نزدیک با سازندگان OEM/ODM دارد.

Dialog's DA7401 یک کدک مونو ANC با کارایی بالا است که برای هدفون‌های TWS و دستگاه‌های هوشمند گوش‌پوش طراحی شده است. دارای محدوده دینامیکی پخش 115 دسی بل، محدوده دینامیکی ضبط 103 دسی بل، ANC هیبریدی و معماری ساعت انعطاف پذیر است.

DA7402 یک کدک استریو با کارایی بالا و بسیار کم مصرف است که از فناوری ANC ترکیبی دیجیتال سفارشی Dialog استفاده می‌کند تا صدای محیطی قوی‌تری را در محدوده فرکانسی وسیع‌تر دفع کند و صدای آن را در هر محیطی ایجاد کند. برای بهترین تجربه کاربری DA7402 یک پردازنده صوتی را ادغام می‌کند که عملکرد صوتی بسیار خوبی از جمله محدوده پخش پویا 115 دسی‌بل و نرخ نمونه‌برداری 384 کیلوهرتز را ارائه می‌دهد. علاوه بر این، پهنای باند صوتی 40 کیلوهرتز را برای پشتیبانی از صدای با وضوح بالا فراهم می کند.

DA7402 یکی از کوچک‌ترین کدک‌های حذف نویز فعال دیجیتال در بازار است که نیمی از قدرت تراشه‌های پیشرو امروزی را مصرف می‌کند و عملکرد صوتی را دو برابر می‌کند و آن را برای هدفون‌های ورزشی، دستگاه‌های هوشمند گوش‌پوش، هدفون‌های TWS و غیره ایده‌آل می‌کند. .

04

فناوری هسته TWS چهار: میکروفون MEMS

بسیاری از عملکردهای هدست TWS برای ارائه پشتیبانی سخت افزاری به حسگرهای مربوطه نیاز دارند. در حال حاضر واحدهای حسگر اصلی هدفون های TWS شامل بلندگوهای پخش موسیقی، میکروفون های MEMS برای کاهش نویز فعال و ارتباطات، سنسورهای نوری برای تشخیص درون گوش، حسگرهای اثر صوتی استخوانی برای کاهش نویز ارتباطی و سنسورهای 360 شش محوره برای صدای فراگیر هستند. ، و غیره.

در هدست TWS، میکروفون قبلی عمدتاً برای عملکرد تماس صوتی استفاده می شد. با استفاده از فناوری کاهش نویز ANC در هدفون های TWS، برای دستیابی به اثر کاهش نویز بهتر، راه حل های همکاری چند میکروفون به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند و الزامات عملکرد میکروفون ها نیز بالاتر و بالاتر می رود. تراشه های سیلیکونی MEMS دارای مزایای اندازه کوچک و پایداری قوی هستند. از آنجایی که اضافه شدن یک عملکرد کاهش نویز الزامات بالاتری را برای عملکرد میکروفون ایجاد می کند، میکروفون های MEMS به اولین انتخاب برای محصولات هدست TWS تبدیل شده اند.

میکروفون MEMS با کارایی بالا T5837/38 PDM TDK دارای یک نقطه اضافه بار صوتی (AOP) بالا 133dB SPL، نسبت سیگنال به نویز بالا 68dBA و محدوده دینامیکی گسترده است که آن را برای برنامه‌های بسیار بی صدا تا بسیار ایده‌آل می‌کند. بسیار پر سر و صدا، مانند بلندگوهای هوشمند فیلد تا پیکاپ های صوتی برای برنامه های ANC TWS. میکروفون T5848 SmartSound I2S MEMS می تواند نقطه اضافه بار صوتی 133dB SPL، نسبت سیگنال به نویز بالا 68dBA و محدوده دینامیکی گسترده را فراهم کند، مناسب برای برنامه هایی که نیاز به عملکرد صوتی بالا در محیط های پویا و نویز دارند.

05

فناوری هسته ای TWS پنج: تراشه مدیریت انرژی

تراشه مدیریت انرژی عمدتاً برای شارژ و دشارژ ایرفون های TWS و همچنین شارژ بیدرنگ باتری، تخلیه بیش از حد، جریان بیش از حد و نظارت بر دما و حفاظت از اتصال کوتاه در طول فرآیند شارژ و دشارژ استفاده می شود. اگرچه قدرت شارژ و دشارژ تراشه مدیریت انرژی در مقایسه با دستگاه های سنتی نسبتاً کم است، اما برای هدفون های TWS با الزامات قابل حمل بالا، برای ایمنی، مصرف انرژی کم، ولتاژ مقاومت بالا، یکپارچگی بالا و راندمان بالا ضروری است. الزامات نسبتاً زیاد است.

MAX77650/MAX77651 تراشه‌های مدیریت انرژی بسیار یکپارچه و کم مصرف (PMIC) ایده‌آل برای کاربردهای پوشیدنی کم مصرف و با محدودیت اندازه مانند TWS هستند که اندازه و کارایی آن بسیار مهم است. هر دو تراشه دارای یک تنظیم کننده SIMO buck-boost هستند که سه ریل برق قابل برنامه ریزی مستقل را فراهم می کند.

علاوه بر این، LDO 150 میلی آمپری رد ریپل را برای برنامه های صوتی و همچنین برنامه های حساس به نویز فراهم می کند. شارژر خطی بسیار قابل تنظیم از ظرفیت های مختلف باتری لیتیوم یون پشتیبانی می کند و شامل نظارت بر دمای باتری برای افزایش ایمنی (JEITA) است. مالتی پلکسرهای آنالوگ در MAX77650/MAX77651 می توانند سیگنال های ولتاژ داخلی و جریان متعدد را به گره های خارجی برای نظارت با ADC خارجی تغییر دهند. یک رابط I2C دو طرفه برای پیکربندی و بررسی وضعیت کار دستگاه موجود است.

پایان

هدفون های TWS بخشی جدایی ناپذیر از صنعت دستگاه های صوتی هوشمند و یک بازار نوپا هستند. Yole Développement پیش‌بینی می‌کند که محموله‌های سالانه هدست‌های TWS، سمعک، ساعت‌های هوشمند و بلندگوهای هوشمند تا سال 2026 از 1.3 میلیارد دستگاه فراتر خواهد رفت و صدای باکیفیت برای بسیاری از برنامه‌ها مانند بازی‌ها، تجربه‌های AR/VR و صدای سه‌بعدی ضروری خواهد بود. اثرات عملکرد پشتیبان گیری گوشی‌های هوشمند و هدفون‌ها از تناسب زیست محیطی بسیار بالایی برخوردار هستند. در حال حاضر فروش جهانی موبایل های اندرویدی حدود 6 برابر موبایل های اپل است. پیش بینی می شود در آینده سهم اندروید در صنعت ایرفون TWS افزایش چشمگیری داشته باشد.

مهمترین چیز راه حل شارژ پین pogo است:

ما یک تولیدکننده پین ​​پوگو و یکپارچه ساز راه حل هستیم.

Shenzhen ZZT Technology Co., Ltd. یک شرکت فناوری چینی است که کانکتورهای PIN POGO با کیفیت بالا را تولید می کند که طراحی، تحقیق و توسعه، ساخت، آبکاری، مونتاژ، بسته بندی و فروش را ادغام می کند.

ما به عنوان یک شرکت 5A در صنعت رتبه بندی شده ایم. گواهینامه های IS09001 و IS014001 را گذراند، بیش از 28 اختراع ملی را به دست آورد و گواهینامه "شرکت ملی فناوری پیشرفته" را کسب کرد. ما انبوهی از تجربیات نظری و عملی را جمع آوری کرده ایم و می توانیم طراحی کامل و راه حل های توسعه مناسب را به مشتریان ارائه دهیم.