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从外观到内在TWS耳机构成
(2024年12月21日更新)

TWS耳机是目前电子消费市场非常热门的产品,手机品牌、传统音频制造商、新产品TWS耳机品牌不断推出新产品。随着产品性能的提高和功能的不断丰富,得到了越来越多消费者的认可,用户群体迅速普及,市场不断扩大。

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TWS耳机的快速发展也带动了主控芯片和电源管理IC、无线充电接收芯片、充电盒电池、耳塞电池、传感器等相关产业链的销快速增长。为了进一步提高市场竞争力,相关产业链产品不断升级,促进TWS提高耳机的性能、功能和质量,促进良性循环的形成TWS耳机市场稳定健康发展。

这一次,我爱音频网根据拆解为大家做一个完整的TWS耳机零部件列表,看创建一个TWS耳机需要多少部件~

一、TWS耳机产品解读

TWS耳机即 True Wireless Stereo 真正的无线立体声耳机完全放弃了电线连接的方式,主要通过蓝牙技术实现无线传输。其主要功能包括听歌曲、通话、观看视频、游戏等,但也具有承载未来多媒体入口的巨大潜力。

产品形态,TWS耳机的主要特点是两个耳机独立存在,既没有连接到输入端移动设备的电线,也没有两个耳机之间的电线连接。完全避免了电线的束缚,可以实现单耳佩戴,带来非常灵活方便的佩戴体验。

目前观设计方面,市场上的主流产品大多采用手柄和豆两种形式,一些以运动市场为主的产品采用更稳定的耳挂结构。

除方便佩戴外,TWS耳机迅速流行的另一个原因是手机配件产品与手机的完美配合,以及与传统耳机相比丰富的功能体验。

TWS在耳机诞生之初,由于音质、耐久性、延迟等问题,耳机受到了批评,但便捷的佩戴体验和轻巧时尚的外观设计,没有任何电线,赢得了第一批用户。随着相关技术的不断进步,TWS耳机的性能开始逐渐提高,用户群体也开始大规模增加。

近两年来,积极降噪、通话降噪、空间音效、无线充电、游戏模式等新功能的加入进一步完善TWS耳机使用体验,TWS耳机销量迅速增长。目前走在街上,乘坐公共交通,TWS耳机和手机一样成为出镜率最高的产品。

作为音频产品,TWS耳机最基本的功能仍然是满足用户在休闲娱乐、通勤、办公等场景中播放音乐的需求。短视频平台的兴起使TWS观影耳机的应用也在迅速增长。

通话降噪功能的增加使耳机远离口腔,但也能提供清晰的通话效果,加上方便的通话体验,成为许多商务人士的必备产品;主动降噪功能进一步改善TWS耳机的使用体验仍能在嘈杂的环境中为用户提供清晰的视频和音频效果。

从目前的TWS根据耳机的功能应用趋势,未来还可能配备健康监测、运动等功能。随着技术的发展,它也可能成为一种独立的产品,无需连接音频设备端即可播放音频。并成为物联网的接入端口,扩展丰富的应用场景。

二、TWS解读耳机部件

上文中从TWS以下是耳机的产品形式、外观设计和功能应用TWS为什么近年来耳机越来越受欢迎,成为人手必备的热门单品?让我们从头到尾看看,打造一个TWS耳机需要哪些部件?

目前市场主流TWS耳机产品主要由充电箱和左右耳机组成。除外壳外,充电箱的组件主要包括:电源管理芯片和MCU、电池、电源输入接口、锂电池保护IC、MOS、无线充电接收线圈和芯片(支持无线充电功能),并承载和连接这些部件PCB板、FPC排线、导线等。

耳机的主要部件包括扬声器、电池、麦克风、天线、耳检测传感器、触摸传感器、加速传感器、蓝牙音频控制芯片、降噪芯片(支持主动降噪功能)IC、程序存储器等。由于是两个耳机,所有部件都需要成对配置。

1、TWS耳机配件

充电线

目前的主流TWS绝大多数耳机充电线都更新了Type-C只有少数老产品仍在使用充电接口Micro USB接口。Type-C充电线与Android手机、电脑、平板电脑等移动设备通用携带只需要一套充电设备,提高了便利性。

耳塞

耳塞是耳机的标准配件。耳塞深入耳道,形成封闭空间,提高降噪性能,提供更沉浸式的听力体验,提高佩戴稳定性。

目前的主流TWS耳机配备大、中、小规格,以满足不同用户的耳道。然而,许多品牌的产品都配备了更大的耳塞,以进一步改善用户的佩戴体验。

2、TWS耳机充电盒

模具

模具是TWS耳机是设计过程中一个非常重要的环节。与非品牌耳机不同,它可以使用相对便宜的公共模型。品牌耳机大多是私人定制或直接购买的,这与其他产品不同,以提高竞争力。

根据产品要求的不同价格,耳机模具的开发也会有所不同,成本从基础5开始Altera代理0万到100万,200万不等。模具的优缺点直接影响产品的性能稳定性和用户体验。

充电箱盖转轴、磁铁

充电箱的轴结构和磁铁TWS耳机主要用于充电箱开关盖结构,起到相辅相成的作用。配合霍尔元件,还实现了耳机的自动连接/自动断开连接功能。

旗舰中高端产品在这方面做得相对较好,一般采用单独的金属轴结构,提高强度和使用寿命。有了磁铁的吸引力/排斥,开关感觉光滑舒适,不易自动关闭,关闭后结构也非常稳定。低端产品大多采用集成轴结构,易于自动开关盖,部分产品结构松。

PCB印制电路板

PCB印刷电路板Printed circuit boards,又称印刷电路板,是电子元件电气连接的载体。TWS耳机也不例外。使用电路板的主要优点是大大降低了布线和组装错误,提高了自动化水平和生产劳动力率。

电池

TWS耳机充电箱中的电池通常是聚合物软包装电池,主要分为方形软包装电池和圆柱形电池,负责为耳机电池和充电箱内部电路提供备用能源。一般情况下,充电只使用一个电池,容量为300-600mAh。然而,一些产品已经开始采用两个电池方案,以更好地利用内部空间,提高电池容量,从而提高整体电池寿命。

充电接口

USB Type-C 是最新的USB接口外形标准,Type-C界面体积小,无论使用前后,在当前电子消费市场都具有很强的通用性。因此,新的TWS耳机产品已更新Type-C接口,只有少数老产品在售Micro USB接口。

电源管理芯片

安装了电源管理芯片TWS耳机仓库主要起到两个作用:一是负责充电仓库内的电池充电,二是负责充电仓库内的电池升压输出,为耳机充电。此外,还需要实现安全保护,防止内置锂电池过充、过放、过流、短路等保护功能。

电源管理芯片组包括充电芯片、同步整流升压转换器、低压差稳压器、负载开关、输入过压过流保护芯片等。电源管理芯片有三种常见模式:PMIC加通用MCU传统方案,charger boost MCU单芯片全集成方案,charger MCU单芯片再外挂boost的方案。

充电仓MCU

MCU即 (Microcontroller Unit) 微控制单元,TWS耳机充电仓MCU主要功能有:充电管理(充电) 升压)、仓库与耳机的互动(通信、蓝牙互联)、仓库与手机的互动(精确电源弹出窗口显示、蓝牙数据传输)、无线充电。

锂保护芯片

锂保护芯片主要通过检测电池的电压和电流来保护电池的过充电、过放电和过电流,以确保安全稳定的使用。

连接器:BTB连接器、金属弹片、金属顶针

连接器是TWS通过这些连接器连接耳机中的各个组件,TWS耳机可以连接各个部件。TWS耳机中使用的产品主要包括BTB根据连接组件的不同,采用最合适的产品,减少人工,易于检测。

无线充电接收线圈(支持无线充电产品)

无线充电是许多中高端旗舰产品的功能,为用户提供更方便的使用体验。无线充电模块主要由无线充电接收线圈和接收芯片组成。

无线充电器的发射线圈通过电磁感应效应在接收线圈中产生一定频率的交流电产生一定的电流,从而将电能从发射端转移到接收端,配备无线充电接收芯片,然后给予TWS充电箱内的电池供电。

无线充电芯片(支持无线充电产品)

无线充电芯片是无线输入电源的电源管理芯片,集成充电单元和电源管理和保护功能,配备无线充电接收线圈TWS耳机充电箱实现无线充电功能。

霍尔元件

霍尔用在TWS耳机主要起到开关盖自动连接和自动断开连接的作用TWS耳机使用非常方便的配件支持。霍尔元件通过感知充电盒盖打开和关闭时的磁场变化,然后通知充电盒MCU配对或断开与耳机连接的设备的连接。

指示灯

指示灯用于TWS耳机充电箱反馈剩余电量、充电状态等功能,主要通过数量、不同颜色、闪烁频率等来区分。

3、耳机

模具、磁铁等耳机PCB、连接器、LED指示灯,充电IC、锂电保护IC其他部件在充电箱中的作用相同,下面不再描述。主要是看看充电箱中不同的部件~

模具

TWS上面提到了耳机模具,这里就不赘述了。与充电盒不同的是,耳机分为左耳和右耳。由于左右耳佩戴方向不同,左右耳模具需要单独开发,大多是对称设计。

发声单元

在TWS在耳机中,声音单元将电信号转换为声音信号,主要包括动态圈和动态铁。这两个声音单元将被组合或独立使用。使用数量将根据耳机对音质的要求增加或减少,如单动圈、单动铁、双动铁等不同方案。此外,市场上还出现了圈铁模块、动瓷喇叭等新兴方案。

MEMS麦克风

MEMS麦克风是一种采用MEMS将声学信号转换为电学信号的声学传感器TWS耳机主要用于拾音功能和降噪算法,为用户提供清晰的语音通话效果和准确性AI语音控制和主动降噪功能。

电池

TWS耳机的两个耳机都需要内置的电池。为了适应不同的耳机形式,电池主要分为三种类型。它们是聚合物软包装电池、纽扣电池和针电池,适合不同的外观设计,容量为30-60mAh,用于内部电路、扬声器等部件。

蓝牙天线

天线是TWS耳机是无线连接的重要功能部件之一,主要将蓝牙芯片输出的高频电流能量转化为电磁波辐射,或将空间电磁波信号转换为高频电流能量发送给接收器。TWS蓝牙天线主要用于耳机,FPC天线,陶瓷天线和LDS天线四种。

入耳检测传感器

入耳检测在TWS摘下耳机自动暂停耳机,佩戴耳机自动恢复播放功能。也用于识别单耳/双耳佩戴模式切换,通话时切换耳机和手机听筒。TWS耳机主要通过光学红外激光和电容感应实现。

触摸传感器的电容

目前TWS在耳机市场上,耳机的操作控制主要有三种方式:物理按钮、触摸按钮和压力按钮。触摸按钮是目前应用最广泛的方案,可支持单击、双击、三击、长按和滑动控制模式。电容式触摸传感器是支持它的部件,与触摸检测相匹配IC,准确控制各种功能。

触摸检测芯片

触摸检测IC已在电容触摸传感器中提到,TWS耳机主要用于检测传感器的状态变化,并向主控芯片报告,然后由主控制器控制各种功能。目前,主控芯片集成触摸检测功能较多。

压力感应传感器(支持压键产品)

压力传感器在TWS耳机上最新应用的交互方式是通过感受压力的变化来控制各种功能。与触摸按钮相比,精度接近物理按钮,但不需要打开孔隙,更准确,避免了误触和敲击引起的听诊器效应。

压力感应芯片(支持压感按键产品)

与上述触摸检测芯片相似,主要用于支持压感按钮TWS耳机产品。用于检测压力感应传感器状态,并报告主控控制各种功能。

骨传导传感器

骨传导传感器主要用于一些中高端产品,主要通过振动判断是否为主声,结合骨振动信号和麦克风信号,提高通话清晰度;用于语音交互和语音唤醒功能,减少外部声音可能引起的误触发问题,提高交互的准确性。

蓝牙音频SoC

蓝牙音频主控芯片是TWS耳机中最重要的部件是TWS耳机实现无线连接、音频处理、耳机电源管理、智能交互等功能,其地位相当于手机CPU处理器。耳机主要通过蓝牙技术与手机等播放设备连接,终端发出的音频信号通过监控、转发、双通道连接等方式传输到两个耳机,形成立体声系统。

降噪芯片

降噪芯片主要用于支持主动降噪功能TWS在耳机产品上,用于处理麦克风收集的外部噪声信号,处理后输出相应的反向声波,然后由扬声器发出反向声波来抵消噪声。然而,随着主控制芯片开始集成主动降噪功能,独立的插件降噪芯片开始使用越来越少。

储存器

由于TWS目前耳机主要用于手机、电脑、平板电脑等移动设备,内部不需要大容量存储器。TWS耳机中的存储器主要用于存储蓝牙配对信息和预设功能。目前,大多数产品也集成在主控芯片上。

三、我爱音频网总结

与手机产品不同,TWS耳机精致小巧的设计,让普通消费者基本无法自行拆卸,独立了解产品内部采用了哪些配置以及相应的功能。这一次,我喜欢音频网络基于近300篇文章TWS耳机拆卸报告已经您详细梳理,虽然可能有遗漏,但希望能帮助一些想了解的朋友。

TWS耳机可以成为目前消费市场上非常受欢迎的产品,其内部配置为其提供了强有力的支持。由于体积的限制,产品需要高度的集成来实现各种功能的应用。麻雀虽小,五脏俱全可以生动地描述TWS耳机内部结构配置。

而随着TWS耳机的快速发展和技术的不断进步,如充电箱内的电源管理芯片、耳机内的蓝牙控制器SoC,不断整合周围不断集成,集成度不断提高,使产品质量更加可控和稳定。另一方面,TWS耳机的功能仍在逐渐丰富,高度集成的内部配置也为未来新功能的应用提供了空间。

就终端用户而言,音质提升和延迟降低,续航时间更长,使用体验更好。然而,随着主动降噪、运动健康监测等新功能的不断丰富,应用场景不断扩大,用户体验进一步提升。

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