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比較好用的tws耳機

生活 更新时间:2024-11-27 07:54:31

TWS耳機是目前電子消費市場非常火熱的一類産品,手機品牌、傳統音頻廠商、新晉TWS耳機品牌在不斷地推出新的産品。而随着産品性能的提升,功能的不斷豐富,受到了越來越多消費者的認可,用戶人群在快速普及,市場也在繼續擴大。

TWS耳機的快速發展,也帶動了主控芯片、電源管理IC、無線充電接收芯片、充電盒電池、耳塞電池、傳感器等相關産業鍊銷量的快速增長。為了進一步提升市場競争力,相關産業鍊産品在不斷升級,促進了TWS耳機性能、功能、質量的提升,形成良性循環推動着TWS耳機市場的穩定健康發展。

我愛音頻網持續關注TWS耳機市場,實時為小夥伴們分享最新的市場資訊、産品新聞,并相繼發布了近300篇拆解報告。而此次,我愛音頻網便是根據拆解,來為大家做一張完整的TWS耳機零部件列表,看看要打造一款TWS耳機,究竟會需要多少零部件~

一、TWS耳機産品解讀

TWS耳機即 True Wireless Stereo 真正無線立體聲耳機,其外部完全摒棄了線材連接的方式,主要通過藍牙技術實現無線傳輸。主要功能有聽歌、通話、看視頻、遊戲等,同時也具備着未來承載多媒體入口的巨大潛力。

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産品形态上,TWS耳機最主要的特征是兩隻耳機獨立存在,既沒有連接到輸入端移動設備的線材,也沒有了兩隻耳機之間的線材連接。完全避免了線材的束縛,并且可實現單雙耳佩戴,帶來非常靈活便捷的佩戴體驗。

外觀設計上目前市面上主流産品多采用“柄狀”和“豆式”兩種形态,部分主打運動市場的産品采用了佩戴更加穩固的耳挂式結構,以及逸鷗旗下的一款骨傳導耳機采用了獨特的耳夾式設計。

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除了便捷的佩戴方式之外,TWS耳機迅速火爆的另外一個原因是作為手機配件産品與手機的完美配合,以及相較于傳統耳機豐富的功能體驗。

TWS耳機在誕生之初,由于音質、續航、延遲等問題備受诟病,但便捷的佩戴體驗、無任何線材的輕巧時尚外觀設計為其收獲了第一批用戶群體。而随着相關技術的不斷進步,TWS耳機各項性能開始逐步提升,用戶群體也開始大規模增加。

到了近兩年,主動降噪、通話降噪、空間音效、無線充電、遊戲模式等等衆多新功能的加入,進一步提升了TWS耳機的使用體驗,TWS耳機銷量快速提升。目前走在街道上、乘坐公共交通,TWS耳機與手機一樣成為了出鏡率最高的産品。

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作為一款音頻産品,TWS耳機最基本的功能依舊是滿足用戶在休閑娛樂、通勤、辦公等場景中對于音樂播放的需求。而短視頻平台的興起,使得TWS耳機在觀影方面的應用也在快速增長。

通話降噪功能的加入使得耳機雖然遠離嘴巴,但同樣能夠提供清晰的通話效果,加上便捷的通話體驗,使其成為了衆多商務人士的必備産品;而主動降噪功能則又進一步提升了TWS耳機的使用體驗,在嘈雜的環境下依舊能夠為用戶提供清晰的影音音頻效果。

從目前的TWS耳機的功能應用趨勢來看,未來還或将搭載健康監測、運動等功能。并且還可能随着技術的發展,成為獨立存在的産品,無需通過連接音頻設備端即可進行音頻播放。以及成為物聯網的接入端口,擴展豐富的應用場景。

二、TWS耳機零部件解讀

上文中從TWS耳機的産品形态、外觀設計,以及功能應用講了下TWS耳機為什麼會在近幾年越來越火爆,成為了人手必備的火熱單品。下面讓我們從頭到尾來看看打造一款TWS耳機究竟需要哪些部件。

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目前市場上的主流TWS耳機産品,主要由充電盒和左右兩隻耳機組成。充電盒除外殼之外的元器件主要包括:電源管理芯片及MCU、電池、電源輸入接口、锂電保護IC、MOS、無線充接收線圈和芯片(支持無線充電功能),以及承載和連接這些元器件的PCB闆、FPC排線和導線等。

耳機主要元器件包括揚聲器、電池、麥克風、天線,入耳檢測傳感器、觸控傳感器、加速度傳感器,藍牙音頻主控芯片、降噪芯片(支持主動降噪功能)、锂電保護IC、程序存儲器等等。因為是兩隻耳機,所以所有元器件均需成對配置。

1、TWS耳機配件

充電線

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目前的主流TWS耳機充電線絕大多數已經更新為了Type-C充電接口,僅有少數老的産品還在使用Micro USB接口。Type-C充電線與安卓手機、電腦、平闆等移動設備通用,外出攜帶僅需一套充電設備,提升了便捷性。

耳塞

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耳塞是入耳式耳機的标準配件,耳塞深入耳道,使耳道形成了封閉的空間,提升降噪性能,提供更加沉浸式的聽音體驗,同時也提升了佩戴的穩定性。

目前的主流TWS耳機多配備大、中、小三種規格,用以滿足不同用戶的耳道。但也有許多品牌産品配備有更多尺寸的耳塞,進一步提升用戶佩戴體驗。

2、TWS耳機充電盒

模具

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模具是TWS耳機在設計過程中非常重要的一個環節,不同于非品牌耳機可以采用相對便宜的公模,品牌耳機多進行私人定制,又或是直接買斷,從而與其他産品産生差異性,來提高競争力。

耳機模具的開發根據産品要求的不同價格也會不同,費用從基礎的50萬到100萬、200萬不等。模具的優劣直接影響着産品的性能穩定、用戶的使用體驗。

充電盒蓋轉軸、磁鐵

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充電盒轉軸結構和磁鐵在TWS耳機中主要應用于充電盒開關蓋結構,兩者起到了相輔相成的作用,搭配霍爾元件,還實現了耳機的自動連接/自動斷開連接功能。

旗艦級的中高端産品在這方面做得相對較好,一般會采用單獨的金屬轉軸結構,提升強度和使用壽命。搭配磁鐵的吸引/排斥,開關手感流暢舒适,不易自動關閉,關蓋後結構也非常穩定。低端産品多采用一體式轉軸結構,容易自動開關蓋,且部分産品結構松松垮垮。

PCB印制電路闆

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PCB印制電路闆即Printed circuit boards,又稱印刷電路闆,是電子元器件電氣連接的承載者。TWS耳機也不例外,采用電路闆的主要優點是大大減少布線和裝配的差錯,提高了自動化水平和生産勞動率。

電池

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TWS耳機充電盒内電池通常為聚合物軟包電池,主要分為方形的軟包電池和圓柱電池兩種類型,負責給耳機電池提供備用能源,以及供充電盒内部電路使用。一般情況下充電盒内隻采用一塊電池,容量在300-600mAh。但目前已經有部分産品開始采用兩塊電池的方案,從而能夠更好地利用内部空間,提升電池容量,從而提高整體續航。

充電接口

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USB Type-C 是最新的USB接口外形标準,Type-C接口具有體積小,不分正反面的使用等優勢,在目前的電子消費市場上具有很強的通用性。因此,新款TWS耳機産品均已更新為了Type-C接口,僅有少數老款在售産品為Micro USB接口。

電源管理芯片

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電源管理芯片被安裝在TWS耳機倉内,主要起到兩方面作用:一是負責充電倉内部的電池充電,二是負責充電倉内部電池升壓輸出從而為耳機充電。此外,還需要實現安全防護,防止内置锂電池過充、過放、過流、短路等保護功能。

電源管理芯片組包含充電芯片、同步整流升壓轉換器、低壓差穩壓器、負載開關、輸入過壓過流保護芯片等。電源管理芯片有3種常見模式:PMIC加通用MCU的傳統方案、charger boost MCU單芯片全集成方案、charger MCU的單芯片再外挂boost的方案。

充電倉MCU

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MCU即 (Microcontroller Unit) 微控制單元,TWS耳機充電倉MCU主要實現的功能有:充電管理(充電 升壓)、倉與耳機的互動(通訊、藍牙互聯)、倉與手機的互動(精準電量彈窗顯示,用藍牙進行數據透傳)、無線充。

锂電保護芯片

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锂電保護芯片主要通過檢測電池的電壓、電流,實現對電池的過充電、過放電、過電流等保護,确保安全穩定使用。

連接器:BTB連接器、金屬彈片、金屬頂針

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連接器是TWS耳機中連接各個組件的器件,通過這些連接器的連接,TWS耳機能夠實現各個元器件之間的連接運行。目前TWS耳機中采用的産品主要有BTB連接器、金屬彈片、金屬頂針等,根據連接組件的不同,采用最适合的産品,減少人工,并易于檢測。

無線充電接收線圈(支持無線充電産品)

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無線充電是目前衆多中高端旗艦産品都會搭載的一項功能,為用戶提供更加便捷的使用體驗。無線充電模塊主要由無線充電接收線圈和接收芯片兩部分組成。

無線充電器的發射線圈基于一定頻率的交流電通過電磁感應效應在接收線圈中産生一定的電流,從而将電能量從發射端轉移到接收端,搭配無線充電接收芯片,進而給TWS充電盒裡的電池供電。

無線充電芯片(支持無線充電産品)

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無線充電芯片是無線輸入電源的電源管理芯片,集成充電單元和電源管理、保護功能,搭配無線充電接收線圈,為TWS耳機充電盒實現無線充電功能。

霍爾元件

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霍爾用在TWS耳機中主要起到開關蓋自動連接和自動斷開連接功能,是TWS耳機使用非常便捷的配件支持。霍爾元件通過感知充電盒盒蓋開啟、關閉時的磁場變化,進而通知充電盒MCU和耳機與已連接設備配對或斷開連接。

指示燈

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指示燈用于TWS耳機充電盒反饋剩餘電量情況、充電狀态等功能,主要通過個數、不同顔色、閃爍頻次等加以區分。

3、耳機

耳機中如模具、磁鐵、PCB、連接器、LED指示燈、充電IC、锂電保護IC等部件與充電盒中作用相同,下文中不再描述。主要來看看與充電盒中不同的元器件都有哪些~

模具

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TWS耳機模具在上文中已經提到了,這裡不做過多贅述。與充電盒的不同之處在于耳機分左右耳,又由于左右耳佩戴方向的不同,因此左耳、右耳模具均需要單獨開發,多為對稱式設計。

發聲單元

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在TWS耳機中,發聲單元起到将電信号轉換成聲音信号的作用,主要包括動圈和動鐵兩種,這兩種發聲單元會進行組合搭配,或者獨立使用。使用個數會根據耳機對音質的要求而有所增減,例如單動圈、單動鐵、雙動鐵等不同的方案。此外市場上也出現了圈鐵模組,動瓷喇叭等新興方案。

MEMS麥克風

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MEMS麥克風是一種采用MEMS技術将聲學信号轉換為電學信号的聲學傳感器,在TWS耳機中的作用主要是用于拾音功能,搭配降噪算法,為用戶提供清晰地語音通話效果、精準的AI語音操控以及主動降噪等功能。

電池

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TWS耳機的兩隻耳機内均需要内置電池,電池為了适應不同的耳機形态,主要分為三個種類。分别是聚合物的軟包電池、紐扣電池和針型電池三種,适應不同外觀設計,容量在30-60mAh,供内部電路、揚聲器等元器件使用。

藍牙天線

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天線是TWS耳機實現無線連接的重要功能部件之一,主要起到将藍牙芯片輸出的高頻電流能量轉化為電磁波輻射出去,或者将空間電磁波信号轉換成高頻電流能量發送給接收機的作用。TWS耳機中主要應用的藍牙天線有印刷天線、FPC天線、陶瓷天線和LDS天線四種。

入耳檢測傳感器

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入耳檢測在TWS耳機中實現摘掉耳機自動暫停,佩戴耳機自動恢複播放功能。還用于識别單/雙耳佩戴模式進行切換,以及通話時切換耳機和手機聽筒。目前的TWS耳機中主要通過光學紅外激光和電容式感應兩種方式實現。

電容觸摸傳感器

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目前TWS耳機市場,耳機的操作控制主要由物理按鍵、觸摸按鍵和壓感按鍵三種方式。觸摸按鍵是目前應用最多的一種方案,可支持單擊、雙擊、三擊、長按以及滑動多種操控模式。電容觸摸傳感器便是為其提供支持的部件,搭配觸摸檢測IC,實現各項功能的精準操控。

觸摸檢測芯片

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觸摸檢測IC在電容觸摸傳感器中已經提到,在TWS耳機中主要用于檢測傳感器的狀态變化,上報到主控芯片,再由主控進行各項功能控制。目前已經有許多主控芯片集成觸控檢測功能。

壓力感應傳感器(支持壓感按鍵産品)

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壓力傳感器是在TWS耳機上最新應用的一種交互方式,通過感受壓力的變化實現各項功能的操控。擁有與物理按鍵接近的精準度但無需開孔,相較于觸摸按鍵操控更加準确,且避免了誤觸以及敲擊帶來的聽診器效應。

壓力感應芯片(支持壓感按鍵産品)

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與上文提到的觸控檢測芯片功能相近,主要用于支持壓感按鍵的TWS耳機産品中。用來檢測壓力感應傳感器狀态,上報主控進行各項功能的操控。

骨傳導傳感器

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骨傳導傳感器主要應用于部分中高端産品上,主要通過震動來判斷是否為主體人聲,用于通話降噪功能,将骨振動信号和麥克風信号結合,提升通話的清晰度;用于語音交互、語音喚醒功能,降低外部聲音可能導緻的誤觸發問題,提高交互的準确性。

藍牙音頻SoC

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藍牙音頻主控芯片是TWS耳機中最為重要的元器件,是TWS耳機實現無線連接、音頻處理、耳機電源管理、智能交互等功能的基礎,其地位相當于手機中的CPU處理器。主要通過藍牙技術将耳機與手機等播放設備相連,并通過監聽、轉發、雙通路連接等模式将終端發出的音頻信号同時傳給兩隻耳機,組成立體聲系統。

降噪芯片

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降噪芯片主要應用于支持主動降噪功能的TWS耳機産品上,用以處理麥克風收集的外部噪音信号,經過處理後輸出相應的反向聲波,再由揚聲器發出反向聲波抵消噪音。但随着主控芯片開始集成主動降噪功能,獨立的外挂降噪芯片開始使用的越來越少。

儲存器

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由于TWS耳機目前使用方式主要還是搭配手機、電腦、平闆等移動設備使用,因此内部無需大容量儲存器。TWS耳機中的儲存器主要用于儲存藍牙配對信息以及各項預設功能等,目前絕大部分産品也都集成到了主控芯片上。

三、我愛音頻網總結

不同于手機産品,TWS耳機的精緻小巧設計,使得普通消費者基本無法自行拆解,自主獲悉産品内部都采用了哪些配置,以及對應哪些功能。此次我愛音頻網根據近300篇的TWS耳機拆解報告,為大家詳細梳理了一下,雖可能會有遺漏,但希望能夠幫助到一些想要了解的小夥伴。

TWS耳機能夠成為目前消費市場非常火爆的産品,其内部各項配置為其提供了有力的支持。并且由于體積的限制,産品内部需要極高的集成度來實現各項功能的應用。“麻雀雖小,五髒俱全”可以非常形象的描述TWS耳機内部結構配置。

而随着TWS耳機的快速發展,技術的不斷進步,如充電盒内電源管理芯片、耳機内主控藍牙SoC,正在不斷地融合周圍小的器件,集成度在不斷提高,從而使産品質量更加可控、穩定性也更好。另一方面,TWS耳機的功能還在逐漸豐富,高度集成的内部配置也為未來新功能的應用提供了空間。

從終端用戶而言,就是能夠真切感受到的音質提升、延遲降低,續航時間更持久,使用體驗越來越優。而如主動降噪、運動健康監測等新功能的不斷豐富,使得應用場景也在不斷拓展,更進一步提升用戶體驗。

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