כבר בשנים 2014-2016, כמה חברות אודיו השיקו את הדור הראשון של אוזניות אלחוטיות באמת בשוק, אך היו להן כמה בעיות עם חיבור Bluetooth, מיקרופון, סוללה וכו '. בשנת 2016, אפל ביטלה רשמית את שקע השמע 3.5 מ"מ בסדרת iPhone 7 והשיקה מוצר חדש, Apple AirPods, שניתן לשייך בצורה חלקה לאייפון, אייפד ומקבוקים תוך שניות, והחיבור החלק של Bluetooth מדהים. תואר לא ייאמן.
ברגע ש-Airpods הושקה, פתרון זה עם טכנולוגיית העברה דו-ערוצית ומקרה טעינה הוביל במהירות את השוק. במשך זמן מה, אוזניות סטריאו אלחוטיות אמיתיות (TWS) הפכו לסוג האוזניות הפופולרי ביותר בשוק. יצרני אנדרואיד ואודיו הלכו בעקבותיהם, כמו סוני, בייטס, Bose, Jabra, Sennheiser וכו ', כולם השיקו את המוצרים שלהם, ומותגי TWS בשוק משתנים עם כל יום שעובר. לאחר יותר מחמש שנים של פיתוח, אוזניות TWS אלחוטיות הפכו למוצר האלקטרוניקה הצרכנית הצומח ביותר.
כיצד קשור TWS+ ל-TWS?
כשמדברים על TWS, אנחנו שומעים לעתים קרובות את המונח TWS+, אז מה הם המתאמים וההבדלים בין השניים?
TWS משתמשת בטכנולוגיית שידור האוזניים הראשית והעזרית Bluetooth 5.0. בעת חיבור, האוזניות צריכות להיות מחוברות לאוזן הראשית (בדרך כלל האוזן הימנית) תחילה, ולאחר מכן ההילוך הראשי ואוזן העזר מחוברים, כך שהזמן הנדרש לחיבור מושווה. ארוך. לכן, TWS רגיש יותר להפרעות חיצוניות, וצריכת החשמל שלה גבוהה.
TWS+
TWS+ (סטריאו אלחוטי אמיתי פלוס) היא טכנולוגיה קניינית של קוואלקום, שהוצגה במעבד Snapdragon 845 שהוצג על ידי קוואלקום בשנת 2017 בטלפונים אנדרואיד. TWS+ היא אבולוציה של TWS. ניתן לחבר את שתי האוזניות ישירות למקור השמע. כפי שהשם מרמז, האוזניים השמאליות והימניות יכולות לעבוד באופן עצמאי. זה מאפשר לכל אוזנייה לקבל את אות השמע המתאים עם אובדן מינימלי, להתחבר במהירות ולחסוך בחשמל. בעוד שאוזניות תואמות TWS+ מציעות איכות צליל גבוהה יותר, התכונה תלויה גם בכך שמקור השמע יהיה תואם.
בפברואר 2018, קוואלקום השיקה את טכנולוגיית TWS+ כדי להשיג עבודה רגילה בין אוזניות TWS באמצעות שבבי Bluetooth QCC5100/QCC30XX של קוואלקום וטלפונים ניידים המבוססים על פלטפורמות ניידות כגון Snapdragon 845/7XX/855/855/865. על ידי שימוש בפתרון זה, יהיו שני קישורי תקשורת עצמאיים המשודרים ישירות לערוצים השמאלי והימני כדי להשיג חיבורים עצמאיים. בעת השמעת מוסיקה, גם אם אוזניה אחת תוסר, המוזיקה לא תיקטע.
הסטטוס קוו הנוכחי הוא שכל האוזניות האלחוטיות האמיתיות תואמות ל-TWS, אך לא כולן תומכות ב-TWS+.
שוק ה-TWS הפורח
למרות שטכנולוגיית TWS נמצאת בשימוש הולך וגובר במחשבים ניידים, טאבלטים וטלוויזיות, טלפונים חכמים הם עדיין מכשיר הקישור הפופולרי ביותר עבור TWS, ויצרניות סמארטפונים גדולות כולל אפל וסמסונג משכו את התקע מהמהדורות האחרונות שלהן. הסר את שקע השמע 3.5 מ"מ.
נכון לעכשיו, שוק האוזניות TWS התפתח מסוס כהה לסוס מוזהב, והשוק והיקף המכירות גדלו בהתמדה משנה לשנה. בסקר האודיו הצרכני הגלובלי שלה לשנת 2020, קוואלקום הזכירה כי האימוץ העולמי של אוזניות TWS כמעט הוכפל מאז 2019, מ-23% ל-42%. עם זאת, כ-42% מהצרכנים משתמשים באוזניות אלחוטיות כדי לצפות בטלוויזיה, בסרטים ובתכני וידאו אחרים. מספר זה צפוי להמשיך לעלות ככל שחיי הסוללה ישתפרו עוד יותר.
על פי התחזית של מחקר Grand View, גודל השוק העולמי של אוזניות TWS יעמוד על כ-25.32 מיליארד דולר בשנת 2020 וצפוי לצמוח בקצב שנתי של 36.1% בין 2021 ל-2028. עם הביקוש ההולך וגובר להזרמת תוכן יחד עם האימוץ המהיר של מדיה חברתית ויישומי וידאו קצרים, הצמיחה של שוק אוזניות TWS צפויה להמשיך להאיץ בשנים הקרובות.
על פי Strategy Analytics, בשנת 2020, סך המכירות העולמיות של אוזניות Bluetooth עלה על 300 מיליון, והמכירות של אוזניות TWS עלו על מחצית מהנתון הזה ל -170 מיליון. באופן ספציפי, מגמת הפיתוח של שוק אוזניות TWS העולמי דומה לזו של שוק הסמארטפונים לפני 10 שנים. אפל מובילה את התעשייה ותופסת בעיקר את שוק היוקרה, בעוד אנדרואיד חודרת בהדרגה לשוק הנמוך באמצעות אסטרטגיית מחיר נמוך, ומגמת שיעור החדירה שלה ישנם גם קווי דמיון עם סמארטפונים קודמים. נתוני מחקר של Strategy Analytics מראים כי עם השקת ה-AirPods Pro, מכירות ה-AirPods של אפל צמחו במהירות ממיליון ב-2016 ל-15 מיליון ב-2018, ו-60 מיליון ב-2019.
אנליסטים ב-Juniper Research מעריכים כי אפל מכרה כמעט 85 מיליון AirPods בשנת 2020, המהווים כ-70% מסך ההכנסות מקטגוריית TWS ונתח שוק של 55% מהמוצרים שנמכרו.
מנקודת המבט של הפצת המותג, שוק אוזניות TWS פוצץ לראשונה על ידי אפל. לאחר מספר שנים של פיתוח, למוצר שלה AirPods יש נתח שוק גבוה מאוד בשוק הבינוני-גבוה. על פי נתוני הניתוח של Counterpoint, נכון לרבעון השני של 2020, שלוש החברות המובילות בשוק ה-TWS הן אפל (35%), שיאומי (10%) וסמסונג (6%). שוק.
01
אחת מטכנולוגיות הליבה של TWS: Bluetooth 5.0
Bluetooth היא טכנולוגיית שידור אלחוטית המאפשרת באופן תיאורטי חיבורים קצרי טווח בין התקנים בטווח של 100 מטר. בפועל, כאשר אנו משתמשים במכשירים קטנים, אנו בדרך כלל משתמשים במרחק אפקטיבי של כ -10 מטרים. התכונה הגדולה ביותר של Bluetooth היא שהוא מאפשר למכשירי תקשורת ניידים ולמחשבים לרשת ולהעביר נתונים והודעות ללא שימוש בכבלים. ניתן לומר כי טכנולוגיית Bluetooth היא נקודת מפנה מרכזית בפיתוח אוזניות, והיא אחת הטכנולוגיות החשובות ביותר ב- TWS.
בהשוואה לדור הקודם של Bluetooth 4.2, Bluetooth 5.0, שיצא ביוני 2016, הוא בעל מרחק שידור ארוך יותר וקצב שידור מהיר יותר. מרחק השידור האפקטיבי הוא פי 4 מזה של גרסת BLE 4.2, וקצב השידור גבוה פי 2. האופטימיזציות המשמעותיות של Bluetooth 5.0 בקצב ההעברה וההשהיה מאפשרות יישומים רבים עבור התקנים אלחוטיים הדורשים מידע רב יותר ותגובה מהירה יותר. במונחים של שימוש מעשי, רוחב הפס הגבוה של השידור של Bluetooth 5.0 הופך גם את הדיבור הדו-כיווני של TWS לאפשרי, וקצב הסיביות הגבוה יותר הופך את השמעת השמעת השמע לטבעית יותר.
Bluetooth 5.2 מייצג את ההתפתחות האחרונה בטכנולוגיית Bluetooth. בשנת 2020, Bluetooth SIG השיקה אודיו LE, דור חדש של תקני טכנולוגיית שמע Bluetooth. הוא מבוסס על תקן Bluetooth 5.2 ומאמץ את מפענח השמע החדש "LC3" עם איכות צליל טובה וצריכת חשמל נמוכה, שיכול לדחוס נתוני שמע בצורה יעילה יותר ולהעביר יותר נתונים ברוחב פס נמוך יותר מבלי להקריב את איכות השמע, מה שטוב הן לאיכות השמע והן ליעילות ההספק. ההתקדמות הצפויה ביותר ב- Bluetooth 5.2 היא הצגת ערוץ Sync, טכנולוגיה המאפשרת לנו לחבר התקני Bluetooth מרובים למקור יחיד. רק תארו לעצמכם כמה נוח זה יהיה אם נוכל להתחבר לכל המכשירים בבת אחת ולעבור באופן אוטומטי ביניהם מבלי שנצטרך לשנות ידנית את החיבור בינו לבין הטלפון, המחשב או הטלוויזיה בעת שימוש ב- TWS בבית.
ההתפתחות המהירה של TWS הניעה את השדרוג התעשייתי של יצרני שרשרת האספקה הרלוונטיים. ההתקדמות הטכנולוגית בשבב הבקרה הראשי, שבב ניהול צריכת החשמל, שבב מקלט הטעינה האלחוטי, סוללת תיבת הטעינה, סוללת האוזניות, בקרת המגע וטכנולוגיות אחרות שיפרו את הביצועים והפונקציות של אוזניות TWS והביאו לחוויית משתמש טובה יותר.
02
טכנולוגיית הליבה השנייה של TWS: שבב בקרה ראשי Bluetooth
ב- TWS, החשיבות של שבב המאסטר Bluetooth מובנת מאליה. בשונה מטלפונים ניידים מגושמים יחסית ואוזניות אחרות, לדרישות הניידות של TWS יש דרישות גבוהות יותר לגבי הגודל והאינטגרציה של שבב הבקרה הראשי. עם תוספת של מודולים חדשים כגון הפחתת רעש וחיישנים פונקציונליים, דרישות גבוהות יותר ממוקמות על ניצול החלל של החלל ועל האינטגרציה הגבוהה של השבב. מאסטר Bluetooth SoC עם פונקציות מקיפות ואינטגרציה גבוהה מספק ערובה חזקה עבור TWS לממש פונקציות שונות.
נכון לעכשיו, ישנם עשרות יצרנים בשוק שבבי הבקרה העיקריים של TWS, השוק מתבגר בהדרגה, והתחרות בין היצרנים עזה. שוק היוקרה מיוצג על ידי אפל, קוואלקום, הנגצ'ואן וברודקום, ושוק הביניים-נמוך כולל את לואודה, ריאלטק ולנקסון. על פי נתונים סטטיסטיים חלקיים, נכון לאוקטובר 2020, היו יותר מ -22 יצרני שבבי Bluetooth ראשיים של TWS בסין.
מערכת-על-שבב (SoC) של קוואלקום QCC5124 מתוכננת לענות על הצרכים של התקנים קטנים לחוויית האזנה חזקה, איכותית ואלחוטית עם צריכת חשמל נמוכה להפעלת שמע ארוכה יותר. ארכיטקטורת QCC5124 מיועדת לביצועים גבוהים עם צריכת חשמל נמוכה. בהשוואה לטכנולוגיה הקודמת שלה, ניתן להפחית את צריכת החשמל בעד 65%, מה שמאפשר השמעת שמע ארוכה יותר כמעט בכל מצבי ההפעלה.
03
טכנולוגיית הליבה של TWS שלוש: הפחתת רעשים אקטיבית
בשנים האחרונות, פונקציית הפחתת הרעש של אוזניות TWS זכתה ליותר ויותר תשומת לב מצד הצרכנים, וטכנולוגיית הפחתת רעשים אקטיבית (ANC) הפכה לסטנדרט של מוצרי אוזניות יוקרתיים. נתוני מחקר השוק של קוואלקום מראים כי 71% מהצרכנים מעוניינים בביטול רעשים פעיל כתכונה.
מאז שאפל שחררה את AirPods Pro, אוזניות TWS החלו להאיץ את המעבר ל-TWS + ANC. נכון לעכשיו, אוזניות Bluetooth להפחתת רעשים אקטיבית המיינסטרים בשוק כולן מאמצות את הפתרון של הפרדת שבב ה- Bluetooth ושבב הפחתת הרעשים הפעיל. עבור אוזניות TWS עם שטח פנימי הדוק, הפתרון בעל השבב הבודד לא רק צורך פחות חשמל אלא גם משאיר יותר מקום להתקנים אקוסטיים ולמודולי סוללה. לכן, ארכיטקטורה זו תהפוך גם לטרנד הפיתוח של אוזניות TWS. כמובן, בנוסף לשבב הפחתת הרעשים הפעיל, אפקט הפחתת הרעש של אוזניות TWS קשור גם לתכנון חלל האוזניות, ומפעל השבבים צריך לעבוד בשיתוף פעולה הדוק עם יצרני OEM / ODM.
DA7401 של Dialog הוא קודק מונו ANC בעל ביצועים גבוהים המיועד לאוזניות TWS והתקנים חכמים עם אוזניות. יש לו טווח דינמי של השמעה של 115dB, טווח דינמי של הקלטה 103dB, ANC היברידי וארכיטקטורת שעון גמישה.
DA7402 הוא קודק סטריאו בעל ביצועים גבוהים, בעל הספק נמוך במיוחד, המשתמש בטכנולוגיית ANC ההיברידית הדיגיטלית המותאמת אישית של Dialog כדי לספק דחיית רעשי סביבה חזקה יותר בטווח תדרים רחב יותר, מה שהופך אותו לצליל בכל סביבה. לחוויית המשתמש הטובה ביותר. DA7402 משלב מעבד שמע המספק ביצועי שמע מעולים, כולל טווח השמעה דינמי של 115dB וקצב דגימה של 384kHz. בנוסף, הוא מספק רוחב פס שמע של 40kHz לתמיכה בשמע ברזולוציה גבוהה.
ה-DA7402 הוא אחד ממכוני ה-codec הקטנים ביותר של ביטול רעשים אקטיביים דיגיטליים הקיימים כיום בשוק, והוא צורך מחצית מהעוצמה של פתרונות השבבים המובילים כיום ומכפיל את ביצועי השמע, מה שהופך אותו לאידיאלי לאוזניות ספורט, מכשירים חכמים עם אוזניות עם אוזניות, אוזניות TWS ועוד.
04
טכנולוגיית הליבה של TWS ארבע: מיקרופון MEMS
פונקציות רבות של אוזניות TWS דורשות חיישנים מתאימים כדי לספק תמיכה בחומרה. נכון לעכשיו, יחידות החיישנים העיקריות של אוזניות TWS כוללות רמקולים להשמעת מוזיקה, מיקרופוני MEMS להפחתת רעשים ותקשורת פעילים, חיישנים אופטיים לזיהוי בתוך האוזן, חיישני טביעת קול של העצם להפחתת רעשי תקשורת, ו-360 חיישני שישה צירים לצליל היקפי וכו '.
באוזניות TWS, המיקרופון הקודם שימש בעיקר לפונקציית השיחה הקולית. עם היישום של טכנולוגיית הפחתת רעשים ANC באוזניות TWS, כדי להשיג אפקט הפחתת רעשים טוב יותר, נעשה שימוש נרחב בפתרונות שיתוף פעולה מרובי מיקרופונים, ודרישות הביצועים של מיקרופונים גם הולכות וגדלות. לשבבי סיליקון MEMS יש יתרונות של גודל קטן ויציבות חזקה. מאחר שהתוספת של פונקציית הפחתת רעשים מציבה דרישות גבוהות יותר לגבי ביצועי המיקרופון, מיקרופוני MEMS הפכו לבחירה הראשונה עבור מוצרי אוזניות TWS.
מיקרופון ה-MEMS בעל הביצועים הגבוהים של TDK T5837/38 PDM כולל נקודת עומס יתר אקוסטית גבוהה (AOP) של 133dB SPL, יחס אות לרעש גבוה של 68dBA וטווח דינמי רחב, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור יישומים הנעים בין שקט מאוד לרועש מאוד, כגון רמקולים חכמים של Field ועד טנדרים קוליים עבור יישומי ANC TWS. מיקרופון T5848 SmartSound I2S MEMS יכול לספק נקודת עומס אקוסטית גבוהה של 133dB SPL, יחס אות לרעש גבוה של 68dBA וטווח דינמי רחב, המתאים ליישומים הדורשים ביצועים אקוסטיים גבוהים בסביבות דינמיות ורועשות.
05
טכנולוגיית הליבה של TWS חמש: שבב ניהול צריכת חשמל
שבב ניהול החשמל משמש בעיקר לטעינה ופריקה של אוזניות TWS, כמו גם לטעינת יתר של סוללה בזמן אמת, פריקה יתר, פריקה מוגזמת, ניטור זרם יתר ועומס יתר והגנה מפני קצר חשמלי במהלך תהליך הטעינה והפריקה. למרות שהספק הטעינה והפריקה של שבב ניהול החשמל קטן יחסית להתקנים מסורתיים, עבור אוזניות TWS עם דרישות ניידות גבוהות, הוא הכרחי לבטיחות, צריכת חשמל נמוכה, מתח עמיד גבוה, אינטגרציה גבוהה ויעילות גבוהה. הדרישות גבוהות יחסית.
MAX77650/MAX77651 הם שבבי ניהול הספק (PMICs) משולבים במיוחד בהספק אולטרה-נמוך, אידיאליים עבור יישומים לבישים בהספק נמוך ומוגבלים בגודל, כגון TWS, שבהם הגודל והיעילות הם קריטיים. שני השבבים מכילים ווסת SIMO buck-boost המספק שלושה מסילות כוח הניתנות לתכנות באופן עצמאי.
בנוסף, ה-LDO של 150mA מספק דחיית אדווה עבור שמע כמו גם יישומים רגישים לרעש. המטען הליניארי הניתן להגדרה תומך בקיבולות שונות של סוללות Li-ion וכולל ניטור טמפרטורת סוללה לבטיחות מוגברת (JEITA). המרבבים האנלוגיים ב- MAX77650/MAX77651 יכולים להחליף מתחים פנימיים מרובים ואותות זרם לצמתים חיצוניים לניטור עם ADC חיצוני. ממשק I2C דו-כיווני זמין לקביעת תצורה ובדיקה של מצב העבודה של ההתקן.
אפילוג
אוזניות TWS הן חלק בלתי נפרד מתעשיית מכשירי השמע החכמים ומשוק מתפתח. Yole Développement צופה כי משלוחים שנתיים של אוזניות TWS, מכשירי שמיעה, שעונים חכמים ורמקולים חכמים יעלו על 1.3 מיליארד יחידות עד 2026, ושמע באיכות גבוהה יהפוך לחובה עבור יישומים רבים כגון משחקים, חוויות AR/VR ואפקטים קוליים תלת-ממדיים. פונקציית גיבוי. לסמארטפונים ולאוזניות יש רמה גבוהה מאוד של התאמה אקולוגית. נכון לעכשיו, המשלוח העולמי של טלפונים ניידים אנדרואיד הוא בערך פי 6 מזה של טלפונים ניידים של אפל. צפוי כי בעתיד, חלקו של אנדרואיד בתעשיית אוזניות TWS יגדל באופן משמעותי.
הדבר החשוב ביותר הוא פתרון הטעינה של סיכת הפוגו:
אנחנו ייצור סיכות פוגו ואינטגרטור פתרונות.
שנג'ן ZZT טכנולוגיה ושות', בע"מ היא חברת טכנולוגיה סינית המייצרת מחברי POGO PIN באיכות גבוהה המשלבת עיצוב, מו"פ, ייצור, ציפוי חשמלי, הרכבה, אריזה ומכירות.
דורגנו כמפעל 5A בתעשייה. עבר אישורי IS09001 ו- IS014001, השיג יותר מ -28 פטנטים לאומיים להמצאות, וזכה בהסמכת "מפעל ההיי-טק הלאומי". צברנו ניסיון תיאורטי ומעשי עשיר ויכולים לספק ללקוחות עיצוב מלא ופתרונות פיתוח מתאימים.
