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TWS等多项新技术是新一代无线立体声耳机的核心

TWS等多项新技术是新一代无线立体声耳机的核心

发布时间:
2018/12/05
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1、真无线立体声(TWS)是新一代无线立体声耳机的主要方案
 
       真实无线立体声,英文专用词汇为True Wireless Stereo,简称TWS,它是蓝牙耳机/音箱技术的**创新,可以实现蓝牙左右声道的无线分离。
 
       这项技术的核心原理是将扬声器分为了主扬声器(TWS Master)和从属扬声器(TWS Slave)。主扬声器是能够接收智能手机、笔记本电脑等设备(音源)传输的A2DP协议的音频以及AVRCP协议的流媒体控制信号,并将音频传输给其他TWS设备的扬声器。从属扬声器是指能够从主扬声器接收A2DP协议音频的扬声器。比较高端TWS耳机一般两个扬声器都可以作为主扬声器使用。
 
       TWS技术使得主流的A2DP协议的音频可以从主扬声器传输到从扬声器,实现音频在两个分离的扬声器中同步播放,进而实现立体声效果。
 
       苹果、三星、Jabra等行业龙头在新产品中都采用了TWS技术。TWS耳机中的典型代表是苹果AirPods,除此之外三星Gear IconX、Jabra Elite Sport等也是行业内的代表产品。表格7我们汇总了目前已经发布的电子行业巨头以及初创型公司的TWS耳机。
 
       除了整机外,TWS主要解决方案提供商英国芯片厂商CSR,、以及恩智浦NXP旗下的厂商两家都被高通重金收购,也是业界巨头在无线电声领域布局的代表案例。
 
       采用了TWS技术的无线耳机与普通蓝牙耳机对比,在便携度、高清音质、体积、智能化水平、防水等方面优势明显。
 
  2、以AirPods为代表,TWS耳机元件数量和复杂度都大幅提升
 
       一对AirPods耳机以及1个充电设备共有28个主要组件以及数百个元器件,相较于以往的无线耳机在元器件数量和复杂度大幅提升。
 
       除了无线耳机都具备的声学器件、解码芯片等组件外,AirPods集成了数个不同功能的传感器,大幅提升无线耳机的使用便捷度。
 
       AirPods新增的生物识别和降噪都主要是通过各种传感器来实现的。主要包括语音加速传感器、运动加速传感器、光学传感器和MEMS麦克风。
 
语音加速感应器:
 
       语音加速感应器是一个语音活动检测器,可以感受使用者在说话时产生的振动,通过用户的肌肉组织和骨骼中的震动检测到语音活动,Bosch这颗芯片的封装尺寸为2.0mmx2.0mm x0.95mm
 
运动加速感应器:实现敲击两下激活siri和启动麦克风的功能
 
       AirPods中的运动加速感应器是来自于STMicroelectronics三轴加速度计,配合光学传感器使用能衍生出多种便捷功能。封装尺寸为2.50 mm x 2.50 mm x 0.86 mm。
 
光学传感器:检测用户是否佩戴耳机
 
       AirPods中的光学传感器由两个光敏元件组成,配合运动加速感应器来检测你是否已将它们戴入耳中,从而能自动开启传送音频和激活麦克风等功能。其封装尺寸为1.78 mm x 1.35 mm x 0.42 mm。
 
麦克风:接拨电话、语音输入和过滤背景噪音
 
       AirPods的MEMS麦克风均来自于歌尔声学。采用波束成形技术的麦克风可以配置成阵列,形成定向响应或波束场型,可以对来自一个或多个特定方向的声音更敏感。配合语音加速感应器,可过滤掉背景噪音,清晰锁定用户的声音。
 
       AirPods充电器内部的电池是一块3.81V,1.52瓦时的锂电池,它的电池容量大约是AirPods耳机的16倍,可以将两个耳机充满8次电。对比来看,Apple Pencil的电池大约是0.329瓦时,Apple Watch Series 2为1.03瓦时,目前为止这是容量**的微型电池。
 
       此外我们还从更加详细的拆解图可以看到,AirPods中不仅仅是新加入了传感器、芯片、声学器件等,还因为这些零组件的数量增加导致内部的连接器(Speaker Connector、Antenna Connector、Button Connector、Charging Connector、Battery Pad等)、天线、金属结构件等小零部件的数量也大幅增加,也给组装厂商的组装制造能力和金属小部件自给能力提出了更高的要求,形成了TWS耳机组装厂商特殊的较高壁垒。
 
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