Ngay từ 2014-2016, một số công ty âm thanh đã tung ra thế hệ tai nghe không dây thực sự đầu tiên trên thị trường, nhưng họ gặp một số vấn đề với kết nối Bluetooth, micrô, pin, v.v. Vào năm 2016, Apple đã chính thức hủy bỏ giắc cắm âm thanh 3,5 mm. trên dòng iPhone 7 và ra mắt một sản phẩm mới, Apple AirPods, có thể ghép nối trơn tru với iPhone, iPad và MacBook trong vài giây và kết nối Bluetooth liền mạch thật tuyệt vời. Mức độ đáng kinh ngạc.
Ngay khi Airpods ra mắt, giải pháp với công nghệ chuyển kênh kép và hộp sạc này đã nhanh chóng dẫn đầu thị trường. Trong một thời gian, True Wireless Stereo Headphones (TWS) đã trở thành loại tai nghe phổ biến nhất trên thị trường. Các nhà sản xuất Android và âm thanh cũng theo sau như Sony, Beats, Bose, Jabra, Sennheiser, v.v. đều tung ra các sản phẩm của họ và các thương hiệu TWS trên thị trường đang thay đổi theo từng ngày. Sau hơn 5 năm phát triển, tai nghe không dây TWS đã trở thành sản phẩm điện tử tiêu dùng có tốc độ phát triển nhanh nhất.
TWS plus có liên quan như thế nào đến TWS?
Khi nói về TWS, chúng ta thường nghe đến thuật ngữ TWS plus, vậy mối tương quan và sự khác biệt giữa hai loại này là gì?
TWS sử dụng công nghệ truyền dẫn tai chính và phụ Bluetooth 5. 0. Khi kết nối, tai nghe cần được kết nối với tai chính (thường là tai phải) trước, sau đó mới kết nối bánh răng chính và tai phụ, vì vậy thời gian kết nối cần thiết sẽ được so sánh. Dài. Do đó, TWS dễ bị can thiệp từ bên ngoài hơn và tiêu thụ điện năng cao.
TWS cộng
TWS plus (True Wireless Stereo Plus) là công nghệ độc quyền của Qualcomm, được giới thiệu trong bộ vi xử lý Snapdragon 845 được Qualcomm giới thiệu vào năm 2017 trên điện thoại Android. TWS plus là một sự phát triển của TWS. Cả hai tai nghe của nó đều có thể được kết nối trực tiếp với nguồn âm thanh. Như tên cho thấy, tai trái và tai phải có thể hoạt động độc lập. Điều này cho phép mỗi tai nghe nhận được tín hiệu âm thanh tương ứng với mức suy hao tối thiểu, kết nối nhanh chóng và tiết kiệm điện năng. Mặc dù tai nghe tương thích TWS plus cung cấp chất lượng âm thanh cao hơn, tính năng này cũng phụ thuộc vào nguồn âm thanh tương thích.
Vào tháng 2 năm 2018, Qualcomm đã ra mắt công nghệ TWS plus để đạt được công việc bình thường giữa tai nghe TWS sử dụng chip Bluetooth Qualcomm QCC5100 / QCC30XX và điện thoại di động dựa trên nền tảng di động như Snapdragon 845 / 7XX / 855 / 865. Bằng cách sử dụng giải pháp này, sẽ có hai liên kết truyền thông độc lập được truyền trực tiếp đến các kênh trái và phải để đạt được các kết nối độc lập. Khi phát nhạc, ngay cả khi tháo một bên tai nghe, âm nhạc sẽ không bị gián đoạn.
Hiện trạng là tất cả các tai nghe không dây thực sự đều tương thích với TWS, nhưng không phải tất cả chúng đều hỗ trợ TWS plus.
Thị trường TWS đang bùng nổ
Mặc dù công nghệ TWS ngày càng được sử dụng rộng rãi trong máy tính xách tay, máy tính bảng và TV, điện thoại thông minh vẫn là thiết bị ghép nối phổ biến nhất cho TWS và các nhà sản xuất điện thoại thông minh lớn bao gồm Apple và Samsung đã rút phích cắm khỏi các bản phát hành mới nhất của họ. Tháo giắc cắm âm thanh 3,5 mm.
Hiện tại, thị trường tai nghe TWS đã phát triển từ con ngựa đen thành con ngựa vàng, thị trường và doanh số bán hàng tăng trưởng đều đặn qua từng năm. Trong Khảo sát âm thanh người tiêu dùng toàn cầu năm 2020, Qualcomm đã đề cập rằng việc áp dụng tai nghe TWS trên toàn cầu đã tăng gần gấp đôi kể từ năm 2019, từ 23% lên 42%. Điều đó nói rằng, khoảng 42% người tiêu dùng sử dụng tai nghe không dây để xem TV, phim và các nội dung video khác. Con số này dự kiến sẽ tiếp tục tăng khi thời lượng pin được cải thiện hơn nữa.
Theo dự báo của nghiên cứu chế độ xem lớn, quy mô thị trường tai nghe TWS toàn cầu sẽ đạt khoảng 25,32 tỷ USD vào năm 2020 và dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR là 36,1% từ năm 2021 đến năm 2028. Với nhu cầu ngày càng mở rộng về nội dung phát trực tuyến cùng với sự chấp nhận nhanh chóng của các phương tiện truyền thông xã hội và các ứng dụng video ngắn, sự tăng trưởng của thị trường tai nghe TWS dự kiến sẽ tiếp tục tăng tốc trong vài năm tới.
Theo Strategy Analytics, vào năm 2020, tổng doanh số bán tai nghe Bluetooth trên toàn cầu đã vượt quá 300 triệu và doanh số tai nghe TWS đã vượt một nửa con số này lên 170 triệu. Cụ thể, xu hướng phát triển của thị trường tai nghe TWS toàn cầu cũng tương tự như xu hướng phát triển của thị trường smartphone cách đây 10 năm. Apple dẫn đầu ngành công nghiệp và chủ yếu chiếm lĩnh thị trường cao cấp, trong khi Android dần dần thâm nhập vào thị trường cấp thấp thông qua chiến lược giá thấp, và xu hướng tỷ lệ thâm nhập của nó cũng có những điểm tương đồng với các điện thoại thông minh trước đây. Dữ liệu nghiên cứu từ Strategy Analytics cho thấy với sự ra mắt của AirPods Pro, doanh số Apple AirPods đã tăng nhanh chóng từ 1 triệu vào năm 2016 lên 15 triệu vào năm 2018 và đáng kinh ngạc là 60 triệu vào năm 2019.
Các nhà phân tích tại Juniper Research ước tính rằng Apple đã bán được gần 85 triệu chiếc AirPods vào năm 2020, chiếm khoảng 70% tổng doanh thu ngành hàng TWS và 55% thị phần sản phẩm bán ra.
Dưới góc độ phân phối thương hiệu, thị trường tai nghe TWS lần đầu tiên được Apple khai phá. Sau vài năm phát triển, sản phẩm AirPods của hãng đã chiếm thị phần rất cao trên thị trường tầm trung đến cận cao cấp. Theo dữ liệu phân tích từ Counterpoint, tính đến quý 2 năm 2020, ba công ty hàng đầu trên thị trường TWS là Apple (35%), Xiaomi (10%) và Samsung (6%). thị trường.
01
Một trong những công nghệ cốt lõi của TWS: Bluetooth 5. 0
Bluetooth là công nghệ truyền dẫn không dây về mặt lý thuyết cho phép kết nối trong phạm vi ngắn giữa các thiết bị trong phạm vi 100 mét. Trong thực tế, khi sử dụng các thiết bị nhỏ, chúng ta thường sử dụng khoảng cách hiệu quả khoảng 10 mét. Tính năng tuyệt vời nhất của Bluetooth là nó cho phép các thiết bị liên lạc di động và máy tính kết nối mạng và truyền dữ liệu và tin nhắn mà không cần sử dụng dây cáp. Có thể nói công nghệ Bluetooth là một bước ngoặt lớn trong sự phát triển của tai nghe, và nó là một trong những công nghệ quan trọng nhất trong TWS.
So với thế hệ trước của Bluetooth 4.2, Bluetooth 5. 0, ra mắt vào ngày 2 tháng 6 {{1 0}} 16, có khoảng cách truyền xa hơn và tốc độ truyền nhanh hơn. Khoảng cách truyền hiệu quả gấp 4 lần so với phiên bản BLE 4.2 và tốc độ truyền cao hơn 2 lần. Những tối ưu hóa đáng kể của Bluetooth 5.0 về tốc độ truyền và độ trễ cho phép nhiều ứng dụng cho các thiết bị không dây yêu cầu nhiều thông tin hơn và phản hồi nhanh hơn. Về mặt sử dụng thực tế, băng thông truyền tải cao của Bluetooth 5.0 cũng giúp khả năng đàm thoại hai chiều của TWS và tốc độ bit cao hơn giúp phát lại âm thanh tự nhiên hơn.
Bluetooth 5.2 thể hiện sự phát triển mới nhất trong công nghệ Bluetooth. Năm 2020, Bluetooth SIG ra mắt âm thanh LE, một thế hệ mới của tiêu chuẩn công nghệ âm thanh Bluetooth. Nó dựa trên tiêu chuẩn Bluetooth 5.2 và sử dụng bộ giải mã âm thanh "LC3" mới với chất lượng âm thanh tốt và tiêu thụ điện năng thấp, có thể nén dữ liệu âm thanh hiệu quả hơn và truyền nhiều dữ liệu hơn trên băng thông thấp hơn mà không làm giảm chất lượng âm thanh, điều này tốt cho cả hai chất lượng âm thanh và hiệu quả sử dụng điện. Tiến bộ được mong đợi nhất trong Bluetooth 5.2 là sự ra đời của Kênh đồng bộ, một công nghệ cho phép chúng tôi kết nối nhiều thiết bị Bluetooth với một nguồn duy nhất. Chỉ cần tưởng tượng sẽ thoải mái như thế nào nếu chúng ta có thể kết nối với tất cả các thiết bị cùng một lúc và tự động chuyển đổi giữa chúng mà không cần phải thay đổi thủ công kết nối giữa thiết bị đó với điện thoại, PC hoặc TV khi sử dụng TWS ở nhà.
Sự phát triển nhanh chóng của TWS đã thúc đẩy việc nâng cấp công nghiệp của các nhà sản xuất chuỗi cung ứng có liên quan. Những tiến bộ công nghệ trong chip điều khiển chính, chip quản lý nguồn, chip nhận sạc không dây, pin hộp sạc, pin tai nghe, điều khiển cảm ứng và các công nghệ khác đã cải thiện hiệu suất và chức năng của tai nghe TWS và mang lại trải nghiệm người dùng tốt hơn.
02
Công nghệ cốt lõi thứ hai của TWS: chip điều khiển chính Bluetooth
Trong TWS, tầm quan trọng của chip chủ Bluetooth là hiển nhiên. Khác với các điện thoại di động tương đối cồng kềnh và các loại tai nghe khác, yêu cầu về tính di động của TWS có yêu cầu cao hơn về kích thước và sự tích hợp của chip điều khiển chính. Với việc bổ sung các mô-đun mới như giảm tiếng ồn và cảm biến chức năng, các yêu cầu cao hơn được đặt ra đối với việc sử dụng không gian của khoang và khả năng tích hợp cao của chip. Một SoC chính Bluetooth với các chức năng toàn diện và tích hợp cao cung cấp một sự đảm bảo mạnh mẽ cho TWS để thực hiện các chức năng khác nhau.
Hiện tại, có hàng chục nhà sản xuất trên thị trường chip điều khiển chính TWS, thị trường đang dần trưởng thành và sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất rất khốc liệt. Thị trường cao cấp được đại diện bởi Apple, Qualcomm, Hengxuan và Broadcom, và thị trường trung cấp đến thấp bao gồm Luoda, Realtek và Lanxun. Theo thống kê chưa đầy đủ, tính đến tháng 10 năm 2020, đã có hơn 22 nhà sản xuất chip Bluetooth chính TWS ở Trung Quốc.
Hệ thống trên chip (SoC) Qualcomm QCC5124 được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của các thiết bị nhỏ để có trải nghiệm nghe Bluetooth không dây mạnh mẽ, chất lượng cao với mức tiêu thụ điện năng thấp để phát lại âm thanh lâu hơn. Kiến trúc QCC5124 được thiết kế cho hiệu suất cao với mức tiêu thụ điện năng thấp. So với công nghệ trước đây, mức tiêu thụ điện năng có thể giảm tới 65%, cho phép phát lại âm thanh lâu hơn ở hầu hết các chế độ hoạt động.
03
Công nghệ lõi TWS thứ ba: giảm tiếng ồn chủ động
Trong những năm gần đây, chức năng khử tiếng ồn của tai nghe TWS ngày càng được người tiêu dùng chú ý và công nghệ khử tiếng ồn chủ động (ANC) đã trở thành tiêu chuẩn của các sản phẩm tai nghe cao cấp. Dữ liệu nghiên cứu thị trường của Qualcomm cho thấy 71% người tiêu dùng quan tâm đến tính năng khử tiếng ồn chủ động.
Kể từ khi Apple phát hành AirPods Pro, tai nghe TWS đã bắt đầu đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang TWS cộng với ANC. Hiện tại, các tai nghe Bluetooth chủ động giảm tiếng ồn phổ biến trên thị trường đều áp dụng giải pháp tách rời chip Bluetooth và chip giảm ồn chủ động. Đối với tai nghe TWS có không gian bên trong chật hẹp, giải pháp chip đơn không chỉ tiêu thụ ít điện năng hơn mà còn để lại nhiều không gian hơn cho các thiết bị âm thanh và mô-đun pin. Do đó, kiến trúc này cũng sẽ trở thành xu hướng phát triển của các mẫu tai nghe TWS. Tất nhiên, ngoài chip khử ồn chủ động, tác dụng khử ồn của tai nghe TWS còn liên quan đến thiết kế hốc tai nghe, và nhà máy sản xuất chip này cần hợp tác chặt chẽ với các nhà sản xuất OEM / ODM.
DA7401 của Dialog là codec ANC đơn âm hiệu suất cao được thiết kế cho tai nghe TWS và các thiết bị đeo tai thông minh. Nó có dải động phát lại 115dB, dải động ghi 103dB, ANC lai và kiến trúc đồng hồ linh hoạt.
DA7402 là codec trung thực âm thanh nổi hiệu suất cao, công suất cực thấp, sử dụng công nghệ ANC lai kỹ thuật số tùy chỉnh của Dialog để loại bỏ tiếng ồn xung quanh mạnh hơn trong dải tần số rộng hơn, giúp âm thanh phát ra trong mọi môi trường. để có trải nghiệm người dùng tốt nhất. DA7402 tích hợp bộ xử lý âm thanh mang lại hiệu suất âm thanh tuyệt vời, bao gồm dải phát lại động là 115dB và tốc độ lấy mẫu là 384kHz. Ngoài ra, nó cung cấp băng thông âm thanh 40kHz để hỗ trợ âm thanh độ phân giải cao.
DA7402 là một trong những codec khử tiếng ồn chủ động kỹ thuật số nhỏ nhất trên thị trường hiện nay, tiêu thụ một nửa sức mạnh của các giải pháp chip hàng đầu hiện nay và tăng gấp đôi hiệu suất âm thanh, lý tưởng cho tai nghe thể thao, thiết bị đeo tai thông minh, tai nghe TWS, v.v. .
04
Công nghệ lõi TWS bốn: Micrô MEMS
Nhiều chức năng của tai nghe TWS yêu cầu các cảm biến tương ứng để hỗ trợ phần cứng. Hiện tại, các đơn vị cảm biến chính của tai nghe TWS bao gồm loa để chơi nhạc, micrô MEMS để giảm tiếng ồn chủ động và giao tiếp, cảm biến quang học để phát hiện trong tai, cảm biến giọng nói xương để giảm tiếng ồn giao tiếp và 360 cảm biến sáu trục cho âm thanh vòm , vân vân.
Trong tai nghe TWS, micrô trước đây chủ yếu được sử dụng cho chức năng gọi thoại. Với việc áp dụng công nghệ giảm ồn ANC trong tai nghe TWS, để đạt được hiệu quả giảm ồn tốt hơn, các giải pháp hợp tác nhiều micrô đã được sử dụng rộng rãi, và yêu cầu về hiệu suất của micrô cũng ngày càng cao hơn. Chip silicon MEMS có ưu điểm là kích thước nhỏ và độ ổn định cao. Kể từ khi bổ sung chức năng giảm tiếng ồn đặt ra yêu cầu cao hơn về hiệu suất của micrô, micrô MEMS đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho các sản phẩm tai nghe TWS.
Micrô MEMS hiệu suất cao T5837 / 38 PDM của TDK có Điểm quá tải âm thanh (AOP) cao 133dB SPL, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu cao 68dBA và dải động rộng, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng từ rất yên tĩnh đến rất ồn, chẳng hạn như loa thông minh Field để thu âm bằng giọng nói cho các ứng dụng ANC TWS. Micro T5848 SmartSound I2S MEMS có thể cung cấp điểm quá tải âm thanh cao 133dB SPL, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu cao 68dBA và dải động rộng, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất âm thanh cao trong môi trường động và ồn ào.
05
Công nghệ lõi TWS năm: chip quản lý năng lượng
Chip quản lý năng lượng chủ yếu được sử dụng để sạc và xả tai nghe TWS, cũng như theo dõi quá mức, xả quá mức, quá dòng và quá nhiệt của pin theo thời gian thực và bảo vệ ngắn mạch trong quá trình sạc và xả. Mặc dù công suất sạc và xả của chip quản lý điện năng tương đối nhỏ so với các thiết bị truyền thống, nhưng đối với tai nghe TWS có yêu cầu về tính di động cao, cần sự an toàn, tiêu thụ điện năng thấp, điện áp chịu đựng cao, tích hợp cao và hiệu quả cao. Yêu cầu tương đối cao.
MAX77650 / MAX77651 là các chip quản lý năng lượng cực thấp (PMIC) được tích hợp cao, lý tưởng cho các ứng dụng đeo có công suất thấp, hạn chế về kích thước như TWS, nơi kích thước và hiệu quả là rất quan trọng. Cả hai chip đều chứa bộ điều chỉnh tăng cường SIMO cung cấp ba đường ray điện có thể lập trình độc lập.
Ngoài ra, LDO 150mA cung cấp khả năng loại bỏ gợn sóng cho âm thanh cũng như các ứng dụng nhạy cảm với tiếng ồn. Bộ sạc tuyến tính có cấu hình cao hỗ trợ các dung lượng pin Li-ion khác nhau và bao gồm theo dõi nhiệt độ pin để tăng độ an toàn (JEITA). Các bộ ghép kênh tương tự trong MAX77650 / MAX77651 có thể chuyển nhiều điện áp bên trong và tín hiệu dòng điện sang các nút bên ngoài để giám sát bằng bộ ADC bên ngoài. Giao diện I2C hai chiều có sẵn để định cấu hình và kiểm tra trạng thái làm việc của thiết bị.
Phần kết
Tai nghe TWS là một phần không thể thiếu của ngành công nghiệp thiết bị âm thanh thông minh và một thị trường non trẻ. Yole Développement dự đoán rằng các lô hàng tai nghe TWS, thiết bị trợ thính, đồng hồ thông minh và loa thông minh hàng năm sẽ vượt quá 1,3 tỷ chiếc vào năm 2026 và âm thanh chất lượng cao sẽ trở thành yếu tố bắt buộc đối với nhiều ứng dụng như trò chơi, trải nghiệm AR / VR và âm thanh 3D các hiệu ứng. chức năng sao lưu. Điện thoại thông minh và tai nghe có mức độ phù hợp với môi trường rất cao. Hiện tại, lượng điện thoại di động Android xuất xưởng toàn cầu gấp khoảng 6 lần điện thoại di động Apple. Dự kiến trong tương lai, thị phần của Android trong ngành công nghiệp tai nghe TWS sẽ tăng lên đáng kể.
Điều quan trọng nhất là giải pháp sạc pin pogo:
Chúng tôi là nhà sản xuất và tích hợp giải pháp pin pogo.
Công ty TNHH Công nghệ ZZT Thâm Quyến là một công ty công nghệ của Trung Quốc sản xuất đầu nối PIN POGO chất lượng cao tích hợp thiết kế, R & D, sản xuất, mạ điện, lắp ráp, đóng gói và bán hàng.
Chúng tôi đã được đánh giá là doanh nghiệp 5A trong ngành. Đã vượt qua các chứng chỉ IS09001 & IS014001, đạt được hơn 28 bằng sáng chế phát minh quốc gia và giành được chứng nhận "doanh nghiệp công nghệ cao quốc gia". Chúng tôi đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm lý thuyết và thực tế và có thể cung cấp cho khách hàng những giải pháp thiết kế hoàn chỉnh và phát triển phù hợp.
