TWS minigarnituralarining beshta asosiy texnologiyasi
2014-2016-da, ba'zi audio kompaniyalar bozorda haqiqiy simsiz quloqchinlarning birinchi avlodini sotuvga chiqardilar, biroq ularda Bluetooth ulanishi, mikrofon, batareya va boshqalar bilan bog'liq muammolar bor edi. 2016 yilda Apple 3,5 mm audio raz'emni rasman bekor qildi. iPhone 7 seriyasida va yangi Apple AirPods mahsulotini sotuvga chiqardi, uni bir necha soniya ichida iPhone, iPod va MacBooks bilan osongina bog'lash mumkin va Bluetooth-ning uzluksiz ulanishi ajoyibdir. Ajablanarli darajada.
Airpods ishga tushirilishi bilanoq, ikki kanalli uzatish texnologiyasi va zaryadlash qutisiga ega ushbu yechim tezda bozorni boshqardi. Bir muncha vaqt True Wireless Stereo Headphones (TWS) bozorda eng mashhur minigarnituralar turiga aylandi. Sony, Beats, Bose, Jabra, Sennheiser va boshqalar kabi Android va audio ishlab chiqaruvchilari ham o'z mahsulotlarini ishga tushirishdi va bozordagi TWS brendlari kundan-kunga o'zgarib bormoqda. Besh yildan ortiq ishlab chiqilganidan so'ng, TWS simsiz minigarnituralari eng tez rivojlanayotgan maishiy elektronika mahsulotiga aylandi.
TWS plus TWS bilan qanday bog'liq?
TWS haqida gapirganda, biz tez-tez TWS plus atamasini eshitamiz, shuning uchun ikkalasi o'rtasidagi korrelyatsiya va farqlar qanday?
TWS
TWS Bluetooth 5.0 asosiy va yordamchi quloq uzatish texnologiyasidan foydalanadi. Ulanishda eshitish vositasi birinchi navbatda asosiy quloqqa (odatda o'ng quloqqa) ulanishi kerak, so'ngra asosiy vites va yordamchi quloqqa ulanadi, shuning uchun ulanish uchun zarur bo'lgan vaqt solishtiriladi. uzoq. Shuning uchun TWS tashqi shovqinlarga ko'proq moyil bo'lib, uning quvvat sarfi yuqori.
TWS plus
TWS plus (True Wireless Stereo Plus) - bu Qualcomm kompaniyasining xususiy texnologiyasi bo'lib, u 2017 yilda Android telefonlarida Qualcomm Snapdragon 845 protsessorida taqdim etilgan. TWS plus bu TWS evolyutsiyasidir. Uning ikkala quloqchinlari ham to'g'ridan-to'g'ri audio manbasiga ulanishi mumkin. Nomidan ko'rinib turibdiki, chap va o'ng quloqlar mustaqil ravishda ishlashi mumkin. Bu har bir naushnikga mos keladigan audio signalni minimal yo'qotish bilan qabul qilish, tez ulanish va quvvatni tejash imkonini beradi. TWS plus mos keluvchi minigarnituralar yuqori ovoz sifatini taklif qilsa-da, bu xususiyat audio manbalarining mos kelishiga ham bog'liq.
2018-yil fevral oyida Qualcomm Snapdragon 845/7XX/855/865 kabi mobil platformalar asosida Qualcomm QCC5100/QCC30XX Bluetooth chiplari va mobil telefonlar yordamida TWS garnituralari o‘rtasida normal ishlashga erishish uchun TWS plus texnologiyasini ishga tushirdi. Ushbu yechimdan foydalangan holda, mustaqil ulanishlarga erishish uchun to'g'ridan-to'g'ri chap va o'ng kanallarga uzatiladigan ikkita mustaqil aloqa aloqasi bo'ladi. Musiqa ijro etilganda, hatto bitta eshitish vositasi olib tashlangan bo'lsa ham, musiqa to'xtatilmaydi.
Hozirgi holat-kvo shundan iboratki, barcha haqiqiy simsiz minigarnituralar TWS bilan mos keladi, ammo ularning hammasi ham TWS plus ni qo'llab-quvvatlamaydi.
Rivojlanayotgan TWS bozori
TWS texnologiyasi noutbuklar, planshetlar va televizorlarda tobora ko'proq foydalanilayotgan bo'lsa-da, smartfonlar hali ham TWS uchun eng mashhur ulash qurilmasi bo'lib qolmoqda va Apple va Samsung kabi yirik smartfon ishlab chiqaruvchilari o'zlarining so'nggi relizlaridan vilkasini chiqarib tashlashdi. 3,5 mm audio ulagichini chiqarib oling.
Hozirgi vaqtda TWS eshitish vositalari bozori qorong'u otdan oltin otga qadar rivojlangan va bozor va savdo hajmi yildan-yilga barqaror o'sib bormoqda. Qualcomm o'zining 2020 yilgi global iste'molchi audio so'rovida ta'kidlaganidek, TWS minigarnituralarining global qabul qilinishi 2019 yildan beri deyarli ikki baravarga, 23 foizdan 42 foizga oshgan. Ya'ni, iste'molchilarning taxminan 42 foizi televizor, filmlar va boshqa video kontentni tomosha qilish uchun simsiz eshitish vositalaridan foydalanadi. Batareyaning ishlash muddati oshgani sayin, bu raqam o'sishda davom etishi kutilmoqda.
Grand view tadqiqotining prognozlariga ko'ra, TWS garnituralarining global bozori 2020 yilda taxminan 25,32 milliard dollarni tashkil qiladi va 2021 yildan 2028 yilgacha CAGR darajasida 36,1 foizga o'sishi kutilmoqda. Ijtimoiy tarmoqlar va qisqa video ilovalarning tez qabul qilinishi bilan TWS minigarnituralar bozorining o'sishi kelgusi bir necha yil ichida tezlashishi kutilmoqda.
Strategy Analytics ma'lumotlariga ko'ra, 2020 yilda Bluetooth garnituralarining umumiy sotuvi 300 milliondan oshdi, TWS garnituralari esa bu ko'rsatkichning yarmidan oshib, 170 millionga yetdi. Xususan, TWS quloqchinlari global bozorining rivojlanish tendentsiyasi 10 yil oldingi smartfon bozoriga o'xshaydi. Apple sanoatda yetakchilik qiladi va asosan yuqori darajadagi bozorni egallaydi, Android esa past narxlardagi strategiya orqali asta-sekin past bozorga kirib boradi va uning kirib borish tezligi tendentsiyasi ham avvalgi smartfonlar bilan o'xshashliklar mavjud. Strategy Analytics tadqiqot ma’lumotlari shuni ko‘rsatadiki, AirPods Pro’ning ishga tushirilishi bilan Apple’ning AirPods sotuvi 2016-yildagi 1 milliondan 2018-yilda 15 millionga, 2019-yilda esa 60 millionga yetgan.
Juniper Research tahlilchilarining hisob-kitoblariga ko'ra, Apple 2020 yilda deyarli 85 million AirPod sotgan, bu umumiy TWS mahsulot daromadining qariyb 70 foizini va sotilgan mahsulotlarning bozor ulushining 55 foizini tashkil qiladi.
Brendni tarqatish nuqtai nazaridan, TWS minigarnituralar bozori birinchi marta Apple tomonidan portlatilgan. Bir necha yillik rivojlanishdan so'ng, uning AirPods mahsuloti o'rta va yuqori darajadagi bozorda juda yuqori bozor ulushiga ega. Counterpoint tahliliy maʼlumotlariga koʻra, 2020-yilning ikkinchi choragi holatiga koʻra, TWS bozoridagi yetakchi uchta kompaniya Apple (35 foiz), Xiaomi (10 foiz) va Samsung (6 foiz) hisoblanadi. bozor.
01
TWSning asosiy texnologiyalaridan biri: Bluetooth 5.0
Bluetooth simsiz uzatish texnologiyasi bo'lib, nazariy jihatdan 100 metr masofadagi qurilmalar o'rtasida qisqa masofaga ulanish imkonini beradi. Amalda, kichik qurilmalardan foydalanganda, odatda, taxminan 10 metrlik samarali masofadan foydalanamiz. Bluetooth-ning eng katta xususiyati shundaki, u mobil aloqa qurilmalari va kompyuterlarni tarmoqqa ulanishi va ma'lumotlar va xabarlarni kabellardan foydalanmasdan uzatish imkonini beradi. Aytish mumkinki, Bluetooth texnologiyasi minigarnituralar rivojlanishida katta burilish nuqtasi bo'lib, u TWSdagi eng muhim texnologiyalardan biridir.
Oldingi avlod Bluetooth 4.2 bilan solishtirganda, 2{10}16-iyun oyida chiqarilgan Bluetooth 5.0 uzatish masofasi uzoqroq va tezroq uzatish tezligiga ega. Samarali uzatish masofasi BLE 4.2 versiyasidan 4 baravar, uzatish tezligi esa 2 baravar yuqori. Bluetooth 5.0 ning uzatish tezligi va kechikishdagi sezilarli optimallashtirishlari simsiz qurilmalar uchun ko'proq ma'lumot va tezroq javob talab qiladigan ko'plab ilovalarni ta'minlaydi. Amaliy foydalanish nuqtai nazaridan, Bluetooth 5.0 ning yuqori uzatish o'tkazuvchanligi, shuningdek, TWS ikki tomonlama gaplashish imkonini beradi va yuqori bit tezligi audio tinglashni yanada tabiiy qiladi.
Bluetooth 5.2 Bluetooth texnologiyasidagi eng so'nggi ishlanmani ifodalaydi. 2020 yilda Bluetooth SIG yangi avlod Bluetooth audio texnologiyasi standartlari bo'lgan LE audioni ishga tushirdi. U Bluetooth 5.2 standartiga asoslanadi va yaxshi ovoz sifati va kam quvvat iste'moliga ega yangi "LC3" audio dekoderini qabul qiladi, bu audio ma'lumotlarni yanada samaraliroq siqib chiqarishi va audio sifatini yo'qotmasdan pastroq tarmoqli kengligida ko'proq ma'lumotlarni uzatishi mumkin, bu ikkalasi uchun ham yaxshi. audio sifati va quvvat samaradorligi. Bluetooth 5.2 dagi eng kutilgan yutuqlar Sinxronizatsiya kanalining joriy etilishi bo'lib, u bir nechta Bluetooth qurilmalarini bitta manbaga ulash imkonini beradi. Uyda TWS dan foydalanganda telefon, shaxsiy kompyuter yoki televizor o‘rtasidagi aloqani qo‘lda o‘zgartirmasdan, barcha qurilmalarga bir vaqtning o‘zida ulanish va ular o‘rtasida avtomatik almashish qanchalik qulay bo‘lishini tasavvur qiling.
TWS ning jadal rivojlanishi tegishli ta'minot zanjiri ishlab chiqaruvchilarining sanoat yangilanishiga turtki bo'ldi. Asosiy boshqaruv chipi, quvvatni boshqarish chipi, simsiz zaryadlovchi qabul qiluvchi chipi, zaryadlash qutisi batareyasi, quloqchin batareyasi, sensorli boshqaruv va boshqa texnologiyalardagi texnologik yutuqlar TWS minigarnituralarining ishlashi va funksiyalarini yaxshiladi va foydalanuvchi tajribasini yaxshiladi.
02
TWS ning ikkinchi asosiy texnologiyasi: Bluetooth asosiy boshqaruv chipi
TWSda Bluetooth master chipining ahamiyati o'z-o'zidan ravshan. Nisbatan katta hajmdagi mobil telefonlar va boshqa eshitish vositalaridan farqli o'laroq, TWS ning portativlik talablari asosiy boshqaruv chipining o'lchami va integratsiyasi bo'yicha yuqori talablarga ega. Shovqinni kamaytirish va funktsional sensorlar kabi yangi modullarning qo'shilishi bilan bo'shliqdan foydalanish va chipning yuqori integratsiyalashuviga yuqori talablar qo'yiladi. Keng qamrovli funktsiyalar va yuqori integratsiyaga ega Bluetooth master SoC TWS uchun turli funktsiyalarni amalga oshirish uchun kuchli kafolat beradi.
Hozirgi vaqtda TWS asosiy nazorat chiplari bozorida o'nlab ishlab chiqaruvchilar mavjud bo'lib, bozor asta-sekin pishib bormoqda va ishlab chiqaruvchilar o'rtasidagi raqobat kuchli. Yuqori darajadagi bozor Apple, Qualcomm, Hengxuan va Broadcom tomonidan taqdim etiladi va o'rtadan pastgacha bo'lgan bozorga Luoda, Realtek va Lanxun kiradi. To'liq bo'lmagan statistik ma'lumotlarga ko'ra, 2020 yil oktyabr holatiga ko'ra, Xitoyda 22 dan ortiq TWS master Bluetooth chip ishlab chiqaruvchilari mavjud.
Qualcomm QCC5124 chip-chip tizimi (SoC) kichik qurilmalarning mustahkam, yuqori sifatli, simsiz Bluetooth tinglash tajribasiga bo‘lgan ehtiyojlarini qondirish uchun mo‘ljallangan, audioni uzoqroq ijro etish uchun kam quvvat sarfi bilan. QCC5124 arxitekturasi kam quvvat iste'moli bilan yuqori ishlash uchun mo'ljallangan. Oldingi texnologiya bilan solishtirganda, quvvat sarfini 65 foizgacha kamaytirish mumkin, bu deyarli barcha ish rejimlarida audioni uzoqroq tinglash imkonini beradi.
3-rasm: QCC5124 tizim blok diagrammasi
(Rasm manbai: Qualcomm)
03
TWS yadro texnologiyasi uchta: faol shovqinni kamaytirish
So'nggi yillarda TWS minigarnituralarining shovqinni kamaytirish funktsiyasi iste'molchilar tomonidan tobora ko'proq e'tibor qaratilmoqda va faol shovqinni kamaytirish (ANC) texnologiyasi yuqori darajadagi eshitish vositalarining standartiga aylandi. Qualcomm kompaniyasining bozor tadqiqotlari ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, iste'molchilarning 71 foizi faol shovqinni bekor qilish xususiyatidan manfaatdor.
Apple AirPods Pro-ni chiqarganidan beri TWS minigarnituralari TWS plus ANC ga o'tishni tezlashtira boshladi. Hozirgi vaqtda bozordagi asosiy faol shovqinni kamaytiradigan Bluetooth eshitish vositalarining barchasi Bluetooth chipini va faol shovqinni kamaytirish chipini ajratish yechimini qabul qiladi. Kichkina ichki bo'shliqqa ega TWS minigarnituralari uchun bitta chipli yechim nafaqat kam quvvat sarflaydi, balki akustik qurilmalar va batareya modullari uchun ko'proq joy qoldiradi. Shu sababli, ushbu arxitektura TWS minigarnituralarining rivojlanish tendentsiyasiga aylanadi. Albatta, faol shovqinni kamaytirish chipiga qo'shimcha ravishda, TWS minigarnituralarining shovqinni kamaytirish effekti ham eshitish vositasi bo'shlig'ining dizayni bilan bog'liq va chip fabrikasi OEM / ODM ishlab chiqaruvchilari bilan yaqindan hamkorlik qilishi kerak.
Dialog DA7401 - bu TWS minigarnituralari va aqlli quloqqa taqiladigan qurilmalar uchun mo'ljallangan yuqori samarali mono ANC kodek. U 115dB ijro etish dinamik diapazoni, 103dB yozib olish dinamik diapazoni, gibrid ANC va moslashuvchan soat arxitekturasiga ega.
DA7402 yuqori unumdor, ultra past quvvatli stereo yuqori aniqlikdagi kodek boʻlib, Dialogning maxsus raqamli gibrid ANC texnologiyasidan kengroq chastota diapazonida atrofdagi shovqinni kuchliroq rad etishni taʼminlaydi va har qanday muhitda ovoz chiqaradi. eng yaxshi foydalanuvchi tajribasi uchun. DA7402 115 dB dinamik ijro diapazoni va 384 kHz namuna olish tezligini o'z ichiga olgan mukammal audio ishlashini ta'minlaydigan audio protsessorni birlashtiradi. Bundan tashqari, u yuqori aniqlikdagi ovozni qo'llab-quvvatlash uchun 40 kHz audio o'tkazish qobiliyatini ta'minlaydi.
DA7402 bugungi kunda bozordagi eng kichik raqamli faol shovqinni bekor qiluvchi kodeklardan biri boʻlib, bugungi yetakchi chip yechimlarining yarmi quvvatini sarflaydi va audio unumdorligini ikki baravar oshiradi, bu esa uni sport minigarnituralari, aqlli quloqqa taqiladigan qurilmalar, TWS minigarnituralari va boshqalar uchun ideal qiladi. .
4-rasm: ANC kodek DA740X seriyali
(Rasm manbai: Mouser)
04
TWS yadro texnologiyasi to'rt: MEMS mikrofon
TWS minigarnituralarining ko'p funktsiyalari apparat ta'minotini ta'minlash uchun mos keladigan sensorlarni talab qiladi. Hozirgi vaqtda TWS minigarnituralarining asosiy sensor birliklariga musiqa tinglash uchun dinamiklar, faol shovqinni kamaytirish va aloqa uchun MEMS mikrofonlari, quloq ichidagi aniqlash uchun optik sensorlar, aloqa shovqinini kamaytirish uchun suyak ovozli izlari sensorlari va atrofdagi tovush uchun 360 olti o'qli sensorlar kiradi. , va boshqalar.
TWS eshitish vositasida oldingi mikrofon asosan ovozli qo'ng'iroq funktsiyasi uchun ishlatilgan. TWS minigarnituralarida ANC shovqinni kamaytirish texnologiyasini qo'llash bilan shovqinni yaxshiroq kamaytirish effektiga erishish uchun ko'p mikrofonli hamkorlik echimlari keng qo'llanildi va mikrofonlarning ishlash talablari ham yuqori va yuqori bo'lib bormoqda. MEMS kremniy chiplari kichik o'lchamdagi va kuchli barqarorlikning afzalliklariga ega. Shovqinni kamaytirish funktsiyasi qo'shilishi mikrofonning ishlashiga yuqori talablarni qo'yganligi sababli, MEMS mikrofonlari TWS minigarnituralari uchun birinchi tanlovga aylandi.
TDK ning yuqori unumdor MEMS mikrofoni T5837/38 PDM 133dB SPL yuqori Akustik Haddan tashqari yuklanish nuqtasi (AOP), 68dBA yuqori signal-shovqin nisbati va keng dinamik diapazonga ega bo‘lib, u juda jimjitlikdan tortib to shovqingacha bo‘lgan ilovalar uchun ideal qiladi. juda shovqinli, masalan, ANC TWS ilovalari uchun Field aqlli karnaylari ovozni qabul qilish. T5848 SmartSound I2S MEMS mikrofoni 133dB SPL yuqori akustik haddan tashqari yuklanish nuqtasini, 68dBA yuqori signal-shovqin nisbati va dinamik va shovqinli muhitda yuqori akustik ishlash talab qiladigan ilovalar uchun mos keladigan keng dinamik diapazonni ta'minlashi mumkin.
5-rasm: TDK ning yuqori samarali MEMS mikrofon seriyasi T5837
(Rasm manbai: TDK)
05
TWS yadro texnologiyasi besh: quvvatni boshqarish chipi
Quvvatni boshqarish chipi asosan TWS minigarnituralarini zaryadlash va zaryadsizlantirish, shuningdek, real vaqtda batareyani haddan tashqari zaryadlash, ortiqcha zaryadsizlanish, haddan tashqari oqim va haroratni nazorat qilish va zaryadlash va tushirish jarayonida qisqa tutashuvdan himoya qilish uchun ishlatiladi. Quvvatni boshqarish chipining zaryadlash va tushirish quvvati an'anaviy qurilmalar bilan solishtirganda nisbatan kichik bo'lsa-da, yuqori portativlik talablariga ega TWS minigarnituralari uchun xavfsizlik, kam quvvat iste'moli, yuqori chidamli kuchlanish, yuqori integratsiya va yuqori samaradorlik uchun zarur. Talablar nisbatan yuqori.
MAX77650/MAX77651 yuqori darajada integratsiyalangan, o‘ta kam quvvatli quvvatni boshqarish chiplari (PMICs) bo‘lib, o‘lcham va samaradorlik muhim bo‘lgan TWS kabi kam quvvat sarflaydigan, o‘lchami cheklangan kiyiladigan ilovalar uchun ideal. Ikkala chipda ham uchta mustaqil ravishda dasturlashtiriladigan quvvat relslarini ta'minlaydigan SIMO buck-boost regulyatori mavjud.
Bundan tashqari, 150mA LDO ovoz va shovqinga sezgir ilovalar uchun to'lqinlarni rad etishni ta'minlaydi. Yuqori darajada sozlanishi chiziqli zaryadlovchi turli Li-ion batareya quvvatlarini qo'llab-quvvatlaydi va xavfsizlikni oshirish uchun batareya harorati monitoringini o'z ichiga oladi (JEITA). MAX77650/MAX77651 dagi analog multipleksorlar tashqi ADC bilan kuzatish uchun bir nechta ichki kuchlanish va oqim signallarini tashqi tugunlarga o'tkazishi mumkin. Qurilmaning ish holatini sozlash va tekshirish uchun ikki tomonlama I2C interfeysi mavjud.
6-rasm: MAX77650 tizim blok diagrammasi
(Rasm manbai: Maxim)
Epilog
TWS minigarnituralari aqlli audio qurilmalar sanoati va yangi bozorning ajralmas qismidir. Yole Developpement 2026 yilga kelib TWS minigarnituralari, eshitish apparatlari, aqlli soatlar va aqlli dinamiklarning yillik yetkazib berilishi 1,3 milliard donadan oshib ketishini va yuqori sifatli audio o‘yinlar, AR/VR tajribalari va 3D tovush kabi ko‘plab ilovalar uchun zarur bo‘lishini bashorat qilmoqda. effektlar. zaxira funksiyasi. Smartfonlar va naushniklar ekologik jihatdan juda yuqori darajada mos keladi. Hozirgi vaqtda Android mobil telefonlarining global jo'natmalari Apple mobil telefonlaridan taxminan 6 baravar ko'p. Kelajakda TWS naushniklar sanoatida Android ulushi sezilarli darajada oshishi kutilmoqda.
