Bereits 2014-2016 brachten einige Audiounternehmen die erste Generation von wirklich drahtlosen Ohrhörern auf den Markt, aber sie hatten einige Probleme mit Bluetooth-Verbindung, Mikrofon, Akku usw. Im Jahr 2016 hat Apple die 3,5-mm-Audiobuchse der iPhone 7-Serie offiziell abgebrochen und ein neues Produkt, Apple AirPods, auf den Markt gebracht, das in Sekundenschnelle reibungslos mit iPhone, iPad und MacBooks gekoppelt werden kann, und die nahtlose Verbindung von Bluetooth ist erstaunlich. Unglaublicher Grad.
Sobald Airpods auf den Markt kam, führte diese Lösung mit Zweikanal-Übertragungstechnologie und Ladekoffer schnell den Markt an. Für eine Weile wurde True Wireless Stereo Headphones (TWS) zur beliebtesten Art von Kopfhörern auf dem Markt. Android- und Audiohersteller wie Sony, Beats, Bose, Jabra, Sennheiser usw. brachten alle ihre Produkte auf den Markt, und die TWS-Marken auf dem Markt ändern sich mit jedem Tag. Nach mehr als fünf Jahren Entwicklungszeit haben sich drahtlose TWS-Ohrhörer zum am schnellsten wachsenden Produkt der Unterhaltungselektronik entwickelt.
Was ist TWS+ mit TWS verbunden?
Wenn wir über TWS sprechen, hören wir oft den Begriff TWS +, also was sind die Korrelationen und Unterschiede zwischen den beiden?
TWS verwendet die Bluetooth 5.0 Haupt- und Hilfs-Ohrübertragungstechnologie. Beim Anschließen muss das Headset zuerst mit dem Hauptohr (normalerweise dem rechten Ohr) verbunden werden, und dann werden das Hauptzahnrad und das Hilfsohr angeschlossen, so dass die für den Anschluss erforderliche Zeit verglichen wird. lang. Daher ist TWS anfälliger für externe Störungen und sein Stromverbrauch ist hoch.
TWS+
TWS + (True Wireless Stereo Plus) ist eine proprietäre Technologie von Qualcomm, die im Snapdragon 845-Prozessor eingeführt wurde, der 2017 von Qualcomm auf Android-Handys eingeführt wurde. TWS+ ist eine Weiterentwicklung von TWS. Beide Ohrhörer können direkt an die Audioquelle angeschlossen werden. Wie der Name schon sagt, können das linke und rechte Ohr unabhängig voneinander arbeiten. Dadurch kann jeder Kopfhörer das entsprechende Audiosignal mit minimalem Verlust empfangen, sich schnell anschließen und Strom sparen. Während TWS + kompatible Kopfhörer eine höhere Klangqualität bieten, hängt die Funktion auch davon ab, ob die Audioquelle kompatibel ist.
Im Februar 2018 brachte Qualcomm die TWS + -Technologie auf den Markt, um normale Arbeit zwischen TWS-Headsets mit Qualcomm QCC5100 / QCC30XX Bluetooth-Chips und Mobiltelefonen auf der Grundlage mobiler Plattformen wie Snapdragon 845 / 7XX / 855 / 865 zu erreichen. Durch die Verwendung dieser Lösung wird es zwei unabhängige Kommunikationsverbindungen geben, die direkt auf den linken und rechten Kanal übertragen werden, um unabhängige Verbindungen zu erreichen. Beim Abspielen von Musik, auch wenn ein Kopfhörer entfernt wird, wird die Musik nicht unterbrochen.
Der aktuelle Status quo ist, dass alle echten drahtlosen Ohrhörer mit TWS kompatibel sind, aber nicht alle von ihnen unterstützen TWS +.
Der boomende TWS-Markt
Obwohl die TWS-Technologie zunehmend in Laptops, Tablets und Fernsehern eingesetzt wird, sind Smartphones immer noch das beliebteste Pairing-Gerät für TWS, und große Smartphone-Hersteller wie Apple und Samsung haben den Stecker von ihren neuesten Versionen gezogen. Entfernen Sie die 3,5-mm-Audiobuchse.
Derzeit hat sich der TWS-Kopfhörermarkt von einem dunklen Pferd zu einem goldenen Pferd entwickelt, und der Markt und das Verkaufsvolumen sind von Jahr zu Jahr stetig gewachsen. In seiner Global Consumer Audio Survey 2020 erwähnte Qualcomm, dass sich die weltweite Akzeptanz von TWS-Headsets seit 2019 von 23% auf 42% fast verdoppelt hat. Allerdings verwenden etwa 42% der Verbraucher drahtlose Kopfhörer, um Fernsehen, Filme und andere Videoinhalte anzusehen. Es wird erwartet, dass diese Zahl weiter steigen wird, wenn sich die Akkulaufzeit weiter verbessert.
Laut der Prognose von Grand View Research wird die globale TWS-Headset-Marktgröße im Jahr 2020 rund 25,32 Milliarden US-Dollar betragen und voraussichtlich von 2021 bis 2028 mit einer CAGR von 36,1% wachsen. Mit der ständig wachsenden Nachfrage nach Streaming-Inhalten in Verbindung mit der schnellen Einführung von Social-Media- und Kurzvideoanwendungen wird erwartet, dass sich das Wachstum des TWS-Headset-Marktes in den nächsten Jahren weiter beschleunigen wird.
Laut Strategy Analytics hat der weltweite Gesamtumsatz von Bluetooth-Headsets im Jahr 2020 300 Millionen überschritten, und der Umsatz mit TWS-Headsets hat die Hälfte dieser Zahl auf 170 Millionen überschritten. Insbesondere der Entwicklungstrend des globalen TWS-Headset-Marktes ähnelt dem des Smartphone-Marktes vor 10 Jahren. Apple führt die Branche an und besetzt hauptsächlich den High-End-Markt, während Android durch eine Niedrigpreisstrategie und seinen Penetrationsratentrend allmählich in den Low-End-Markt eindringt Es gibt auch Ähnlichkeiten mit früheren Smartphones. Forschungsdaten von Strategy Analytics zeigen, dass mit der Einführung der AirPods Pro die Verkäufe von Apple AirPods schnell von 1 Million im Jahr 2016 auf 15 Millionen im Jahr 2018 und erstaunliche 60 Millionen im Jahr 2019 gestiegen sind.
Die Analysten von Juniper Research schätzen, dass Apple im Jahr 2020 fast 85 Millionen AirPods verkauft hat, was etwa 70% des Gesamtumsatzes der TWS-Kategorie und einen Marktanteil von 55% der verkauften Produkte ausmacht.
Aus der Perspektive des Markenvertriebs wurde der TWS-Headset-Markt zuerst von Apple gezündet. Nach mehrjähriger Entwicklungszeit hat das Produkt AirPods einen sehr hohen Marktanteil im Mid- bis High-End-Markt. Laut den Analysedaten von Counterpoint sind die drei führenden Unternehmen im TWS-Markt ab dem zweiten Quartal 2020 Apple (35%), Xiaomi (10%) und Samsung (6%). Markt.
01
Eine der Kerntechnologien von TWS: Bluetooth 5.0
Bluetooth ist eine drahtlose Übertragungstechnologie, die theoretisch Verbindungen mit kurzer Reichweite zwischen Geräten innerhalb von 100 Metern ermöglicht. In der Praxis verwenden wir bei der Verwendung kleiner Geräte normalerweise eine effektive Entfernung von etwa 10 Metern. Das größte Merkmal von Bluetooth ist, dass es mobilen Kommunikationsgeräten und Computern ermöglicht, Daten und Nachrichten ohne die Verwendung von Kabeln zu vernetzen und zu übertragen. Man kann sagen, dass die Bluetooth-Technologie ein wichtiger Wendepunkt in der Entwicklung von Kopfhörern ist und eine der wichtigsten Technologien in TWS ist.
Im Vergleich zur vorherigen Generation von Bluetooth 4.2 hat Bluetooth 5.0, das im Juni 2016 herauskam, eine längere Übertragungsdistanz und eine schnellere Übertragungsrate. Die effektive Übertragungsdistanz ist 4-mal höher als die der BLE 4.2-Version, und die Übertragungsrate ist 2-mal höher. Die signifikanten Optimierungen von Bluetooth 5.0 in Bezug auf Übertragungsrate und Latenz ermöglichen viele Anwendungen für drahtlose Geräte, die mehr Informationen und eine schnellere Reaktion erfordern. In der Praxis ermöglicht die hohe Übertragungsbandbreite von Bluetooth 5.0 auch TWS-Zwei-Wege-Gespräche, und die höhere Bitrate macht die Audiowiedergabe natürlicher.
Bluetooth 5.2 stellt die neueste Entwicklung in der Bluetooth-Technologie dar. Im Jahr 2020 brachte die Bluetooth SIG LE audio auf den Markt, eine neue Generation von Bluetooth-Audiotechnologiestandards. Es basiert auf dem Bluetooth 5.2-Standard und verwendet den neuen "LC3" -Audiodecoder mit guter Klangqualität und geringem Stromverbrauch, der Audiodaten effizienter komprimieren und mehr Daten mit geringerer Bandbreite übertragen kann, ohne die Audioqualität zu beeinträchtigen, was sowohl für die Audioqualität als auch für die Energieeffizienz gut ist. Der am meisten erwartete Fortschritt in Bluetooth 5.2 ist die Einführung von Sync Channel, einer Technologie, mit der wir mehrere Bluetooth-Geräte an eine einzige Quelle anschließen können. Stellen Sie sich vor, wie komfortabel es wäre, wenn wir uns mit allen Geräten gleichzeitig verbinden und automatisch zwischen ihnen wechseln könnten, ohne die Verbindung zwischen ihnen und dem Telefon, PC oder Fernseher manuell ändern zu müssen, wenn wir TWS zu Hause verwenden.
Die rasante Entwicklung von TWS hat die industrielle Modernisierung relevanter Lieferkettenhersteller vorangetrieben. Technologische Fortschritte in den Bereichen Hauptsteuerungschip, Power-Management-Chip, drahtloser Ladeempfängerchip, Ladebox-Akku, Ohrhörerbatterie, Touch-Steuerung und andere Technologien haben die Leistung und Funktionen von TWS-Kopfhörern verbessert und eine bessere Benutzererfahrung gebracht.
02
Die zweite Kerntechnologie von TWS: Bluetooth-Hauptsteuerungschip
Bei TWS liegt die Bedeutung des Bluetooth-Masterchips auf der Hand. Im Gegensatz zu relativ sperrigen Mobiltelefonen und anderen Ohrhörern haben die Portabilitätsanforderungen von TWS höhere Anforderungen an die Größe und Integration des Hauptsteuerungschips. Mit dem Hinzufügen neuer Module wie Rauschunterdrückung und Funktionssensoren werden höhere Anforderungen an die Raumausnutzung des Hohlraums und die hohe Integration des Chips gestellt. Ein Bluetooth-Master-SoC mit umfangreichen Funktionen und hoher Integration bietet TWS eine starke Garantie, verschiedene Funktionen zu realisieren.
Derzeit gibt es Dutzende von Herstellern auf dem TWS-Hauptmarkt für Steuerungschips, der Markt reift allmählich und der Wettbewerb zwischen den Herstellern ist hart. Der High-End-Markt wird von Apple, Qualcomm, Hengxuan und Broadcom vertreten, und der Mid- bis Low-End-Markt umfasst Luoda, Realtek und Lanxun. Laut unvollständigen Statistiken gab es im Oktober 2020 mehr als 22 TWS-Master-Bluetooth-Chip-Hersteller in China.
Das System-on-Chip (SoC) QCC5124 von Qualcomm wurde entwickelt, um die Anforderungen kleiner Geräte an ein robustes, hochwertiges, drahtloses Bluetooth-Hörerlebnis mit geringem Stromverbrauch für eine längere Audiowiedergabe zu erfüllen. Die QCC5124-Architektur ist auf hohe Leistung bei geringem Stromverbrauch ausgelegt. Im Vergleich zur bisherigen Technologie kann der Stromverbrauch um bis zu 65% gesenkt werden, was eine längere Audiowiedergabe in fast allen Betriebsmodi ermöglicht.
03
TWS-Kerntechnologie drei: aktive Rauschunterdrückung
In den letzten Jahren wurde die Rauschunterdrückungsfunktion von TWS-Ohrhörern von den Verbrauchern immer mehr beachtet, und die aktive Rauschunterdrückungstechnologie (ANC) ist zum Standard von High-End-Kopfhörerprodukten geworden. Die Marktforschungsdaten von Qualcomm zeigen, dass 71% der Verbraucher an einer aktiven Geräuschunterdrückung als Funktion interessiert sind.
Seit der Veröffentlichung der AirPods Pro durch Apple haben TWS-Kopfhörer begonnen, den Übergang zu TWS + ANC zu beschleunigen. Derzeit übernehmen die Mainstream-Bluetooth-Headsets mit aktiver Rauschunterdrückung auf dem Markt alle die Lösung der Trennung des Bluetooth-Chips und des aktiven Rauschunterdrückungschips. Für TWS-Ohrhörer mit engem Innenraum verbraucht die Single-Chip-Lösung nicht nur weniger Strom, sondern lässt auch mehr Platz für akustische Geräte und Batteriemodule. Daher wird diese Architektur auch zum Entwicklungstrend von TWS-Ohrhörern. Natürlich hängt neben dem aktiven Rauschunterdrückungschip auch der Rauschunterdrückungseffekt von TWS-Kopfhörern mit dem Design des Kopfhörerhohlraums zusammen, und die Chipfabrik muss eng mit OEM / ODM-Herstellern zusammenarbeiten.
Der DA7401 von Dialog ist ein leistungsstarker Mono-ANC-Codec, der für TWS-Kopfhörer und intelligente, am Ohr getragene Geräte entwickelt wurde. Es verfügt über einen Wiedergabedynamikbereich von 115 dB, einen Aufnahmedynamikbereich von 103 dB, einen hybriden ANC und eine flexible Taktarchitektur.
Der DA7402 ist ein leistungsstarker, extrem stromsparender Stereo-High-Fidelity-Codec, der die benutzerdefinierte digitale Hybrid-ANC-Technologie von Dialog verwendet, um eine stärkere Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen in einem breiteren Frequenzbereich zu gewährleisten und ihn in jeder Umgebung zum Klingen zu bringen. für die beste Benutzererfahrung. Der DA7402 integriert einen Audioprozessor, der eine hervorragende Audioleistung bietet, einschließlich eines dynamischen Wiedergabebereichs von 115 dB und einer Abtastrate von 384 kHz. Darüber hinaus bietet es eine Audiobandbreite von 40 kHz zur Unterstützung von hochauflösendem Audio.
Der DA7402 ist einer der kleinsten digitalen aktiven Geräuschunterdrückungscodecs auf dem heutigen Markt, verbraucht die Hälfte der Leistung der heute führenden Chiplösungen und verdoppelt die Audioleistung, was ihn ideal für Sportkopfhörer, intelligente Ohrengeräte, TWS-Kopfhörer und mehr macht.
04
TWS-Kerntechnologie vier: MEMS-Mikrofon
Viele Funktionen von TWS-Headsets erfordern entsprechende Sensoren, um Hardwareunterstützung zu leisten. Zu den Hauptsensoreinheiten von TWS-Ohrhörern gehören derzeit Lautsprecher zum Abspielen von Musik, MEMS-Mikrofone zur aktiven Rauschunterdrückung und Kommunikation, optische Sensoren zur In-Ear-Erkennung, Knochenstimmabdrucksensoren zur Reduzierung des Kommunikationsrauschens und 360-Sechs-Achsen-Sensoren für Surround-Sound usw.
Beim TWS-Headset wurde das bisherige Mikrofon hauptsächlich für die Sprachanruffunktion verwendet. Mit der Anwendung der ANC-Rauschunterdrückungstechnologie in TWS-Ohrhörern, um einen besseren Rauschunterdrückungseffekt zu erzielen, wurden Multimikrofon-Kooperationslösungen weit verbreitet, und die Leistungsanforderungen von Mikrofonen werden auch immer höher. MEMS-Siliziumchips haben die Vorteile der geringen Größe und der starken Stabilität. Da die Addition einer Rauschunterdrückungsfunktion höhere Anforderungen an die Leistung des Mikrofons stellt, sind MEMS-Mikrofone zur ersten Wahl für TWS-Headset-Produkte geworden.
Das Hochleistungs-MEMS-Mikrofon T5837/38 PDM von TDK verfügt über einen hohen Acoustic Overload Point (AOP) von 133 dB SPL, ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis von 68 dBA und einen großen Dynamikbereich und ist damit ideal für Anwendungen von sehr leise bis sehr laut, wie z. B. Field Smart Speaker bis hin zu Sprachtonabnehmern für ANC TWS-Anwendungen. Das T5848 SmartSound I2S MEMS-Mikrofon bietet einen hohen akustischen Überlastpunkt von 133 dB SPL, ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis von 68 dBA und einen großen Dynamikbereich, der sich für Anwendungen eignet, die eine hohe akustische Leistung in dynamischen und lauten Umgebungen erfordern.
05
TWS-Kerntechnologie fünf: Power-Management-Chip
Der Power-Management-Chip wird hauptsächlich zum Laden und Entladen von TWS-Ohrhörern sowie zur Echtzeit-Batterieüberladung, Überentladung, Überstrom- und Übertemperaturüberwachung und Kurzschlussschutz während des Lade- und Entladevorgangs verwendet. Obwohl die Lade- und Entladeleistung des Power-Management-Chips im Vergleich zu herkömmlichen Geräten relativ gering ist, ist dies für TWS-Ohrhörer mit hohen Portabilitätsanforderungen für Sicherheit, geringen Stromverbrauch, hohe Widerstandsspannung, hohe Integration und hohe Effizienz erforderlich. Die Anforderungen sind relativ hoch.
Die MAX77650/MAX77651 sind hochintegrierte, extrem stromsparende Power-Management-Chips (PMICs), die sich ideal für Low-Power-Wearable-Anwendungen mit geringem Stromverbrauch und Größenbeschränkungen wie TWS eignen, bei denen Größe und Effizienz entscheidend sind. Beide Chips enthalten einen SIMO-Buck-Boost-Regler, der drei unabhängig voneinander programmierbare Leistungsschienen bereitstellt.
Darüber hinaus bietet der 150 mA LDO eine Wellenunterdrückung für Audio- und rauschempfindliche Anwendungen. Das hochgradig konfigurierbare Linearladegerät unterstützt verschiedene Lithium-Ionen-Batteriekapazitäten und umfasst eine Batterietemperaturüberwachung für erhöhte Sicherheit (JEITA). Die analogen Multiplexer im MAX77650/MAX77651 können mehrere interne Spannungen und Stromsignale zur Überwachung mit einem externen ADC auf externe Knoten umschalten. Für die Konfiguration und Überprüfung des Arbeitsstatus des Gerätes steht eine bidirektionale I2C-Schnittstelle zur Verfügung.
Epilog
TWS-Kopfhörer sind ein integraler Bestandteil der Smart-Audio-Geräteindustrie und ein aufstrebender Markt. Yole Développement prognostiziert, dass die jährlichen Lieferungen von TWS-Headsets, Hörgeräten, Smartwatches und intelligenten Lautsprechern bis 2026 1,3 Milliarden Einheiten überschreiten werden, und qualitativ hochwertiges Audio wird zu einem Muss für viele Anwendungen wie Spiele, AR / VR-Erlebnisse und 3D-Soundeffekte. Backup-Funktion. Smartphones und Ohrhörer haben einen sehr hohen Grad an ökologischer Passform. Derzeit ist der weltweite Versand von Android-Mobiltelefonen etwa 6-mal so hoch wie der von Apple-Mobiltelefonen. Es wird erwartet, dass der Anteil von Android in der TWS-Kopfhörerindustrie in Zukunft deutlich steigen wird.
Das Wichtigste ist die Pogo-Pin-Ladelösung:
Wir sind ein Pogo-Pin-Fertigungs- und Lösungsintegrator.
Shenzhen ZZT Technology Co., Ltd. ist ein chinesisches Technologieunternehmen, das hochwertige POGO-PIN-Steckverbinder herstellt, die Design, F & E, Fertigung, Galvanik, Montage, Verpackung und Vertrieb integrieren.
Wir wurden als 5A-Unternehmen in der Branche bewertet. Bestand die Zertifizierungen IS09001 & IS014001, erhielt mehr als 28 nationale Erfindungspatente und gewann die Zertifizierung "National High-Tech Enterprise". Wir verfügen über umfangreiche theoretische und praktische Erfahrungen und können unseren Kunden komplette Design- und geeignete Entwicklungslösungen anbieten.
