Perspectives sur les dix principales tendances de développement des écouteurs TWS en 2021

Le marché actuel des casques TWS est passé d’un outsider à un bon cheval. La croissance constante du marché et des ventes d’année en année a stimulé le développement rapide du marché des casques Bluetooth et apporté de nombreuses nouvelles opportunités. Tout a commencé en 2016 lorsqu'Apple a officiellement supprimé la prise audio 3,5 mm de la série iPhone 7 et a lancé une nouvelle gamme de produits, les écouteurs sans fil Apple AirPods.

La base de données 5Audio.com montre qu'au cours des quatre dernières années, les ventes mondiales d'écouteurs sans fil de marque étaient de 46 millions d'unités en 2018 et de 90 millions d'unités en 2019, soit une augmentation de 96 % par rapport à 2018. Au cours de l'année difficile de 2020, la tendance à la croissance des ventes des écouteurs TWS de la marque s'est poursuivie, atteignant 300 millions d'unités, soit une augmentation de 230 % d'une année sur l'autre.

Parmi eux, les marques de téléphones portables occupent une position dominante sur le marché actuel des casques TWS en raison de l'énorme base d'utilisateurs sur le marché de la téléphonie mobile et de l'expérience utilisateur plus complète apportée par l'optimisation à double extrémité. Bien que la part de marché d'Apple soit en baisse, elle occupe toujours 40 % de part de marché et occupe une position de leader. Xiaomi, Samsung, Huawei, Realme, OPPO et d'autres ont suivi de près.

Le développement rapide des casques véritablement sans fil TWS a également entraîné la modernisation industrielle des fabricants de la chaîne d'approvisionnement concernée. Les progrès des principales puces de contrôle, des circuits intégrés de gestion de l'alimentation, des puces de réception de charge sans fil, des batteries de boîtier de charge, des batteries d'écouteurs, du tactile et d'autres technologies ont amélioré les performances et les fonctions des casques TWS, apportant une meilleure expérience utilisateur. Le cercle vertueux formé favorise le développement stable et sain des écouteurs sans fil TWS.

Alors que la nouvelle année 2021 commence, I Love Audio a réalisé de nombreux rapports sur les changements majeurs du marché audio qui sont devenus historiques, analysant l'évolution du marché en 2020 sous de multiples aspects.

Cette fois, regardons ensemble vers l'avenir et explorons les tendances de développement futures sous plus de dix aspects, notamment la forme du produit du casque TWS, les normes de la technologie Bluetooth, les effets sonores spéciaux, l'interaction intelligente, les applications de santé humaine, la réduction active du bruit, les principales puces de contrôle, les capteurs, les haut-parleurs, les puces de gestion de l'alimentation et les batteries.

1. Forme du produit des écouteurs TWS : en forme de haricot, en forme de tige, crochet d'oreille sport

Bien que les produits de casques sans fil TWS actuels aient leurs propres caractéristiques d'apparence, ils sont principalement divisés en deux formes : « en forme de poignée » et « en forme de haricot », ainsi que deux types intra-auriculaires : type intra-auriculaire avec bouchons d'oreille et type semi-intra-auriculaire sans bouchons d'oreille. L'autre type est un produit à crochet d'oreille qui est principalement destiné au marché du sport et peut offrir un port plus stable.

Parmi eux, les écouteurs semi-intra-auriculaires peuvent apporter une expérience de port confortable, et le champ sonore musical est relativement confortable, sans produire une sensation d'oppression et de bourdonnement dans la tête ; les écouteurs intra-auriculaires s'adaptent étroitement au conduit auditif grâce à la présence de bouchons d'oreille, ont une forte étanchéité à l'air et sont plus propices à la fonction de réduction active du bruit ; et les écouteurs « style haricot » sont petits et légers, confortables à porter et plus beaux.

En 2020, la fonction de réduction active du bruit est devenue populaire dans le monde entier et tous les nouveaux produits phares de milieu à haut de gamme lancés par diverses marques sont équipés de cette fonction. Et d’ici 2021, les prix des produits prenant en charge la réduction active du bruit deviendront de plus en plus abordables, et l’ère de la réduction active du bruit standard approche.

Par exemple, les 1MORE ComfoBuds Pro, Huawei FreeBuds 4i, Soundcore Noise Cancelling Cabin, Samsung Galaxy Buds Pro, Libratone AIR+ 2nd Generation et d'autres produits récemment sortis prennent tous en charge la fonction de réduction active du bruit et adoptent une conception intra-auriculaire. Parmi eux, seul le modèle Samsung a une apparence en forme de haricot, tandis que les autres ont une forme de poignée.

Bien que chaque marque ait son propre style de conception en termes d'apparence, de nombreux nouveaux casques TWS tendent progressivement vers une conception intra-auriculaire en forme de poignée. Du point de vue du produit lui-même, cette structure est plus propice à la stabilité du signal et à la transmission du son. Dans le même temps, un grand nombre de commentaires positifs de la part des consommateurs montrent également leur reconnaissance de la structure en forme de poignée.

Parmi eux, en plus de la fonction de réduction active du bruit que nous avons mentionnée ci-dessus, l'ajout de fonctions telles que la réduction du bruit des appels, la conduction osseuse et l'audio spatial nécessite également plus d'espace pour la prise en charge du micrologiciel. Par conséquent, la conception intra-auriculaire en forme de poignée pourrait encore être la forme de casque TWS dominante dans les prochaines années.

2. Normes de technologie audio Bluetooth : Bluetooth 5.2, LE Audio

L’ajout de la technologie Bluetooth peut être considéré comme un tournant majeur dans le développement des écouteurs. Il réduit efficacement les contraintes des fils sur l'utilisation des écouteurs, jette les bases de la popularité des écouteurs véritablement sans fil TWS et constitue l'une des technologies les plus importantes des écouteurs véritablement sans fil TWS.

En 2020, le Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG) a lancé une nouvelle génération de norme technologique audio Bluetooth : LE Audio. Basé sur la norme Bluetooth 5.2, il adopte le nouveau décodeur audio LC3 de haute qualité et de faible consommation ; il étend l'application de la technologie Bluetooth, prend en charge plusieurs technologies de streaming audio et de diffusion audio, et peut fournir un support solide pour les appareils auditifs, offrant de nombreuses nouvelles directions de développement pour les futures fonctions des casques TWS.

Récemment, Qualcomm a publié un rapport intitulé « Questions et réponses sur LE Audio », qui détaille ce qu'est LE Audio, pourquoi LE Audio a été lancé, quels sont les avantages de LE Audio, quels nouveaux cas d'utilisation il offre et l'impact de LE Audio sur les futurs produits et technologies audio de Qualcomm. À l’heure actuelle, au moins 9 grandes marques du marché ont lancé 16 nouveaux écouteurs prenant en charge Bluetooth 5.2. À l’avenir, ces deux technologies seront rapidement popularisées et amélioreront l’expérience utilisateur des écouteurs TWS.

3. Fonctions audio spéciales : audio spatial, son surround à 360 degrés

Les effets sonores spéciaux des écouteurs sans fil TWS sont également une fonctionnalité à laquelle les utilisateurs prêtent une attention particulière. Les principales technologies actuellement utilisées dans les écouteurs TWS incluent l'audio spatial d'Apple, l'audio à 360 degrés de Sony et le dernier audio à 360 degrés de Samsung. La principale similitude est qu’ils peuvent offrir une expérience sonore immersive lors du visionnage de vidéos.

L'audio spatial est une fonctionnalité lancée par Apple lors de la conférence mondiale des développeurs WWDC20. Le premier produit à prendre en charge cette fonction était le casque véritablement sans fil Apple AirPods Pro. En 2020, les écouteurs Apple AirPods Max sont sortis, qui prennent également en charge la fonction audio spatiale. Selon les informations révélées par I Love Audio Network, les nouveaux AirPods4 d'Apple, qui sortiront prochainement, pourraient également être équipés de cette fonction.

L'audio spatial est obtenu en ajoutant des filtres audio directionnels, en ajustant avec précision les fréquences reçues par chaque oreille et en utilisant des accéléromètres et des gyroscopes pour suivre les mouvements de la tête. Il utilise ensuite les données de mouvement du mouvement relatif de la tête et de l'écran pour analyser des scénarios d'utilisation tels que la rotation d'un véhicule et l'inclinaison d'un avion, et remappe en continu la position du champ sonore pour obtenir une expérience audio immersive.

360 Reality Audio est une technologie audio lancée par Sony au CES International Consumer Electronics Show. Il intègre des instruments en direct comme dans un concert dans un espace sphérique à 360 degrés et les reproduit dans la musique du casque en fonction des informations de distance et d'angle déterminées, offrant aux gens une expérience musicale immersive.

La fonction sonore à 360 degrés est une nouvelle fonctionnalité lancée par Samsung dans les Galaxy Buds Pro, qui peut donner au son une impression de direction et de distance. Les Samsung Galaxy Buds Pro utilisent la technologie de suivi de la tête Dolby. Lorsque les utilisateurs regardent des vidéos, des films ou des émissions de télévision, le capteur de suivi de mouvement intelligent (accéléromètre à six axes) localisera avec précision la direction du son en temps réel lorsque la tête bouge.

La fonction de son spatial enrichit efficacement les fonctions des écouteurs TWS et offre aux utilisateurs une nouvelle expérience audio. Mais cela nécessite également le support de capteurs et d'algorithmes logiciels complexes, c'est pourquoi actuellement seules les grandes marques telles qu'Apple, Sony et Samsung prennent en charge cette fonction.

Mais à l’avenir, cette fonction deviendra une tendance, et de plus en plus de marques équiperont leurs produits de cette fonction pour améliorer la compétitivité de leurs propres produits. Dans le même temps, l’industrie estime généralement que cette technologie ouvre la voie à de futures fonctions AR/VR et autres et offre de bonnes perspectives d’application.

4. Méthodes d'interaction intelligentes : interaction vocale, contrôle gestuel, détection de pression, fonction de traduction

L'expérience interactive actuelle des écouteurs sans fil TWS comprend principalement des boutons physiques, des boutons tactiles, des boutons sensibles à la pression et une combinaison de commandes tactiles et sensibles à la pression.

Les boutons sensibles à la pression combinent de nombreux avantages des premiers. Ils peuvent réaliser des méthodes de contrôle similaires aux boutons physiques sans détruire l’intégrité de l’apparence des écouteurs. Ils ont une sensibilité et une précision élevées et évitent le problème des contacts accidentels. Ils pourraient devenir la principale méthode de fonctionnement des écouteurs sans fil TWS à l'avenir.

Assistant vocal intelligent

L'interaction vocale intelligente est actuellement un moyen de contrôler les véritables écouteurs sans fil TWS, mais actuellement, l'interaction vocale des écouteurs TWS s'effectue principalement via l'assistant vocal du terminal connecté. Il nécessite donc le support de l'appareil connecté et la nécessité de le réveiller via un bouton avant de pouvoir l'utiliser.

Cependant, I Love Audio Network a également constaté qu'il existe déjà des produits comme 360 ​​PlayBuds Pro avec voix intelligente intégrée. Après vous être réveillé avec le mot de réveil, vous pouvez rechercher votre téléphone, vérifier les traductions, définir la navigation, définir des alarmes, envoyer des messages WeChat, etc. De plus, lors d'opérations à haute fréquence, diverses opérations peuvent être effectuées sans mots de réveil, libérant ainsi les mains et améliorant l'expérience utilisateur.

Contrôle gestuel

Le contrôle gestuel est une nouvelle méthode interactive qui a été appliquée avec succès sur les smartphones et les haut-parleurs intelligents avec écrans. Il peut effectuer des opérations correspondantes sur l'appareil via différents gestes. Sur les écouteurs sans fil TWS, cette méthode d'interaction aérienne nécessite l'ajout de capteurs tels que des gyroscopes et des accéléromètres, puis combinés à des algorithmes pertinents pour réaliser cette fonction.

Le contrôle gestuel est également une direction de développement majeure pour les véritables écouteurs sans fil à l'avenir, et certains fabricants audio mènent actuellement des recherches connexes. Un brevet pour un « appareil audio interactif portable » déposé par Apple en 2020 montre qu'Apple étudie également activement l'ajout de nouveaux capteurs pour réaliser des fonctions d'interaction air-air, offrant davantage d'options aux futurs utilisateurs d'AirPods.

Fonction de traduction

La fonction de traduction est une nouvelle application d’interaction vocale intelligente. Actuellement, les produits avec de meilleures applications sur le marché sont les écouteurs intelligents sans fil Xiaodu True Wireless XPods et les écouteurs intelligents sans fil iFLYBUDS True Wireless iFLYBUDS. Les deux produits peuvent réaliser la fonction de traduction vocale pendant les appels via l'application correspondante, et le contenu anglais et traduit sera enregistré en temps réel sur l'interface du téléphone mobile pour référence. Cette fonction est principalement destinée à des scénarios spécifiques et peut ne pas être largement popularisée dans le développement futur des écouteurs TWS, mais il s'agit d'une direction de développement importante des écouteurs TWS.

Détection de pression combinée

Lorsqu’il s’agit de la meilleure solution d’exploitation interactive, la combinaison de plusieurs méthodes est certainement le meilleur moyen d’améliorer l’expérience utilisateur. Il enrichit non seulement les options de contrôle, mais offre également aux utilisateurs une liberté de choix et améliore les besoins d'utilisation personnalisés.

Il existe deux produits d'écouteurs TWS qui ont été bien accueillis sur le marché avec la fonction de détection de pression, Apple AirPods et Huawei Freebuds Pro. Parmi eux, les écouteurs sans fil à réduction de bruit Huawei FreeBuds Pro peuvent être considérés comme le produit avec l'application la plus complète de plusieurs méthodes interactives sur le marché. Il intègre non seulement les méthodes de contrôle tactile et de pression, mais prend également en charge la fonction de reconnaissance d'empreinte vocale osseuse.

Recherchez les paramètres d'empreinte vocale osseuse de Huawei FreeBuds Pro dans les paramètres Bluetooth du téléphone mobile et vous pouvez sélectionner l'objectif de la reconnaissance d'empreinte vocale osseuse, notamment en disant « Xiaoyi Xiaoyi » au casque pour déverrouiller l'appareil, en disant « WeChat Pay » pour accéder à l'interface de paiement WeChat, et en disant « Alipay Pay » ou « Alipay Scan » vous accéderez également à l'interface correspondante. Il peut être utilisé que l'écran du téléphone soit allumé ou éteint, et il n'est pas nécessaire de réveiller d'abord l'assistant vocal du casque, ce qui est très rapide.

5. Applications de détection de la santé humaine : fréquence cardiaque, aide auditive

Avec le développement rapide des casques Bluetooth et des technologies associées, les fonctions des casques sans fil TWS actuels ont été considérablement étendues. Enrichissez continuellement les applications produits et améliorez l'expérience utilisateur globale. Parmi elles, des fonctions telles que les appareils auditifs et les tests de santé ont toujours été un point de préoccupation majeur pour les produits de marque et les utilisateurs. C'est pourquoi de nombreux fabricants explorent actuellement activement cet aspect, en combinant des produits d'écouteurs avec des fonctions de surveillance de la santé, d'assistance et d'autres fonctions.

Appareils auditifs

Sur le marché actuel des casques Bluetooth, les produits de casques Bluetooth pour appareils auditifs sont principalement utilisés dans les produits de casques Bluetooth suspendus au cou, tels que le casque Bluetooth suspendu au cou pour appareils auditifs BeHear Now ABH-101B, 1MORE/Wanmo EHD9001B, etc.

I Love Audio Network a appris qu'après la mise à jour du système, Apple a ajouté une fonction « audition » à l'iPhone. Lorsqu'il est associé à des AirPods, votre téléphone peut directement devenir un microphone et les AirPods un récepteur. Aider efficacement les personnes malentendantes à être conscientes des sons qui les entourent. Et cette fonction peut également fournir aux personnes normales la fonction de réception longue distance.

Bilan de santé

La fonction de surveillance de la santé a toujours été une direction de développement importante pour les appareils portables intelligents, et elle est relativement mature dans les bracelets et les montres. Les écouteurs TWS ont également les caractéristiques d'un contact étroit avec le corps humain et sont faciles à porter, et peuvent être bien appliqués aux fonctions de détection de santé.

Les écouteurs de sommeil Amazfit ZenBuds de Huami Technology sont un tel produit. Les écouteurs peuvent diffuser de la musique favorisant le sommeil pour aider les utilisateurs à s’endormir ; ils peuvent également surveiller la fréquence cardiaque pendant le sommeil, enregistrer l'état et les étapes du sommeil, et les utilisateurs peuvent consulter les rapports sur la qualité du sommeil dans l'APP. Le contenu comprend le pourcentage de sommeil profond, le pourcentage de sommeil léger, le nombre de fois où l'on est éveillé, la fréquence cardiaque moyenne pendant le sommeil, le nombre de mouvements et de retournements et les positions de sommeil courantes. À l’avenir, davantage d’écouteurs TWS pourraient être équipés de fonctions de détection de santé pour améliorer l’expérience utilisateur.

6. Annulation active intelligente du bruit

La fonction de réduction active du bruit a été initialement appliquée aux casques antibruit montés sur la tête, car les casques sont dotés d'excellents cache-oreilles qui peuvent réaliser une réduction passive physique du bruit. Dans le même temps, les cache-oreilles disposent également de suffisamment d'espace, ce qui peut offrir la possibilité de réaliser une excellente réduction active du bruit. Parmi les fabricants très représentatifs, on trouve BOSE et SONY.

Suppression active du bruit

Lorsque les Apple AirPods Pro ont combiné la réduction active du bruit avec des écouteurs sans fil TWS, ils sont rapidement devenus populaires sur le marché. La réduction active du bruit est également passée de sa fonction de niche d'origine au marché de la demande de masse.

En 2020, diverses marques ont commencé à lancer progressivement des produits d'écouteurs prenant en charge les fonctions de réduction active du bruit pour positionner le marché et améliorer la compétitivité de leurs propres produits. Dans le résumé annuel 2020, I Love Audio Network a réalisé un rapport de synthèse et d'analyse détaillé sur le démontage de 24 écouteurs sans fil à réduction active du bruit.

D'ici 2021, la concurrence pour les écouteurs antibruit TWS est encore plus féroce, et de nombreux nouveaux produits sortis en début d'année prennent en charge le mode de réduction active du bruit. Huawei a également lancé les écouteurs sans fil à réduction de bruit Huawei FreeBuds 4i, relativement plus abordables, pour concurrencer le marché du milieu et du bas de gamme. Tout cela montre que la fonction de réduction active du bruit restera la tendance dans les années à venir.

Bien que les écouteurs à réduction de bruit active ne soient actuellement pas aussi confortables à porter que les écouteurs semi-intra-auriculaires avec conduits auditifs ouverts en raison de leur besoin d'une forme intra-auriculaire pour obtenir de meilleurs effets de réduction de bruit, et la fonction de réduction de bruit provoque une pression et une gêne dans l'oreille pour certaines personnes sensibles, à l'avenir, avec l'avancement de la technologie intelligente de réduction de bruit adaptative et l'émergence des écouteurs à réduction de bruit à oreille ouverte, le confort des écouteurs à réduction de bruit continuera de s'améliorer, répondant ainsi aux besoins de réduction de bruit de différents groupes de personnes.

Réduction intelligente du bruit des appels grâce à l'IA

Selon une enquête auprès des consommateurs menée par I Love Audio, passer des appels téléphoniques est la fonction la plus populaire utilisée par la plupart des consommateurs après l'achat d'un casque TWS. Dans la vie quotidienne, les scénarios dans lesquels nous passons des appels téléphoniques sont très riches et complexes. Le métro, le bus, le bord de la route, le restaurant, le bureau, la salle d'étude, etc. poseront de grands défis à la fonction d'appel des écouteurs.

Par conséquent, la fonction de réduction du bruit des appels est directement devenue une demande rigide pour les casques TWS. Actuellement, les casques TWS sur le marché effectuent principalement la réduction du bruit des appels de trois manières, à savoir une solution à microphone unique, une solution à double réseau de microphones et avec l'aide d'accéléromètres, de VPU et de microphones intra-auriculaires.

Cependant, les solutions traditionnelles de réduction du bruit des appels utilisent principalement des réseaux multi-microphones, qui sont difficiles, coûteux et ont des scénarios de réduction du bruit très limités. Par conséquent, nous avons également vu des fournisseurs de solutions de réduction du bruit des appels intelligents AI sur le marché, et il existe déjà de nombreux cas d'application de produits de casques TWS bien connus, de : Soundplus Technology et Elephant Sound Technology. À l’avenir, la demande de réduction du bruit des appels IA augmentera considérablement et nous espérons que davantage d’acteurs rejoindront le marché.

7. Puce de contrôle principale

Dans les écouteurs sans fil TWS, l’importance de la puce de contrôle principale est évidente. À l’heure actuelle, des dizaines de fabricants sur le marché sont entrés sur le marché des puces de contrôle principales TWS. Le SoC audio Bluetooth complet et hautement intégré offre une garantie solide pour que les écouteurs TWS réalisent de nombreuses fonctions.

Contrairement aux téléphones portables et aux écouteurs, qui ont des tailles relativement grandes, les écouteurs TWS ont des exigences plus élevées en matière de taille et d'intégration de la puce de contrôle principale en raison du besoin de portabilité. Et avec l'ajout de nombreuses nouvelles configurations telles que la réduction du bruit et les capteurs fonctionnels, des exigences plus élevées sont mises en avant pour l'utilisation de l'espace dans la cavité et la haute intégration des puces.

ANC intégré

Dans les véritables écouteurs sans fil TWS qui prennent en charge la réduction active du bruit, afin d'obtenir de meilleurs effets de réduction du bruit, en plus des raisons de la forme du casque externe mentionnées ci-dessus, les facteurs principaux sont la puce de réduction du bruit ANC et l'algorithme de réduction du bruit. Cependant, parmi les casques TWS actuels, la plupart des produits utilisent encore une puce de réduction du bruit ANC dédiée en plus du SOC de contrôle principal Bluetooth pour obtenir une meilleure fonction de réduction du bruit.

Avec le développement des écouteurs TWS, certains véritables écouteurs sans fil à réduction de bruit, tels que 233621 Zen, OPPO Enco X, OPPO Enco W51, Edifier TWS NB2, Urbanista London, etc., ont adopté le SOC audio Bluetooth avec technologie de réduction du bruit ANC intégrée, comme la puce phare de Qualcomm QCC5124, Hengxuan BES2500Y, Zhongke Bluexun BT889X, etc. Auparavant, I Love Audio Network a compilé les puces principales audio Bluetooth haut de gamme avec ANC intégré pour tout le monde.

Tout en réduisant l'espace sur la carte mère, il apporte également d'excellentes performances de réduction du bruit. Par conséquent, dans les prochaines années, le marché des puces de contrôle principales avec fonction de réduction du bruit ANC intégrée pourrait continuer à augmenter et occuper une position dominante.

Taille plus petite

Il existe une relation d’influence mutuelle entre une intégration élevée et la taille de la puce. À mesure que l’intégration de la puce de contrôle principale augmente, la taille de la puce augmente également en conséquence. L'orientation future du développement des écouteurs véritablement sans fil TWS sera certainement vers une direction plus petite et plus légère, afin d'améliorer le confort de port et l'application dans tous les scénarios. Cela nécessite l'ajout de processus de fabrication de puces plus performants pour réduire la taille des puces, utilisant ainsi efficacement l'espace interne des écouteurs et réduisant la taille des écouteurs. Par conséquent, des puces de contrôle principales plus petites constitueront également la tendance de développement future.

Puissance de calcul supérieure

Alors que les gens passent de plus en plus de temps à utiliser des écouteurs TWS et que le nombre de scénarios d’utilisation continue d’augmenter, il existe une demande pour des applications plus fonctionnelles. Comment réaliser les fonctions mentionnées dans les dix principales tendances de développement TWS prévues par 51audio.com : audio en vedette, interaction intelligente, aide auditive et surveillance de la santé, réduction active du bruit, etc., nécessite que les fabricants de puces de contrôle principales Bluetooth recherchent en permanence une puissance de calcul plus élevée.

Paquet SiP

Apple a été le premier à utiliser la puce H1 avec un packaging au niveau du système SiP (System in Package) sur les AirPods Pro. La puce de contrôle principale des Samsung Galaxy Buds Pro récemment sortis utilise également cette forme d'emballage.

L'emballage SiP peut réduire considérablement la surface du circuit imprimé, mais le processus est également relativement compliqué et présente des exigences élevées en matière de disposition des puces, d'empilement, de dissipation thermique, etc. Cependant, avec la demande croissante d'appareils intelligents miniaturisés représentés par les écouteurs TWS, la demande de puces de contrôle principales intégrées multifonctionnelles à faible consommation augmente et la technologie SiP sera en mesure de fournir une solution plus idéale.

8. Capteur

De nombreuses fonctions des écouteurs sans fil TWS nécessitent l'ajout de capteurs correspondants pour fournir un support matériel. Dans les casques TWS actuels, les principales unités de capteurs comprennent des haut-parleurs pour la lecture de musique, des microphones MEMS pour la réduction active du bruit et les appels, des capteurs optiques pour la détection intra-auriculaire, des capteurs d'empreinte vocale osseuse pour la réduction du bruit des appels, des capteurs à six axes pour obtenir un son surround à 360 degrés, etc.

microphones MEMS

Dans les écouteurs TWS, les microphones étaient auparavant principalement utilisés pour les fonctions d’appel vocal. Cependant, avec le développement des technologies de réduction du bruit ANC et ENC dans les écouteurs TWS, afin d'obtenir de meilleurs effets de réduction du bruit, des solutions collaboratives multi-microphones ont été largement adoptées et les exigences de performance des microphones augmentent également constamment. Les microphones en silicium MEMS sont devenus courants en raison de leur petite taille, de leur capacité SMT, de leur forte stabilité et de nombreux autres avantages.

Détection intra-auriculaire

La détection intra-auriculaire est une fonctionnalité innovante très appréciée des utilisateurs dans le développement rapide des écouteurs TWS. Il s'appuie sur des capteurs optiques pour mettre automatiquement la lecture en pause lorsque les écouteurs sont retirés et reprendre automatiquement la lecture lorsque les écouteurs sont remis. Il améliore efficacement l'expérience utilisateur et peut également éviter la consommation d'énergie lorsqu'il n'est pas utilisé, réalisant ainsi un effet d'économie d'énergie. Sur le marché actuel des casques TWS d'entrée de gamme, de nombreux produits ne sont pas encore équipés de la fonction de détection intra-auriculaire. À l’avenir, la détection intra-auriculaire deviendra une fonction standard des casques TWS.

Capteur de vibrations osseuses

Le capteur de vibrations osseuses collecte uniquement les informations de vibration des cordes vocales et les convertit en un signal audio sans le bruit ambiant transmis dans l'air. Les informations sonores d'appel bidirectionnelles reçues par le casque (une voie est transmise par l'air et captée par le microphone, et l'autre voie est transmise par les vibrations osseuses) sont comparées à l'algorithme de réduction du bruit pour analyser le bruit ambiant et l'atténuer, afin d'obtenir un meilleur effet d'appel vocal. Par rapport à la solution traditionnelle à double microphone, il supprime également mieux le bruit du vent et le bruit ambiant.

Actuellement, les véritables écouteurs sans fil de marques telles qu'Apple, Samsung et Edifier ont adopté un capteur de vibrations osseuses + une solution de réduction du bruit des appels multi-microphones. De plus, ce type de capteur peut également être utilisé pour la technologie de reconnaissance d’empreintes vocales osseuses. Par exemple, les FreeBuds3 et FreeBuds Pro de Huawei prennent en charge le déverrouillage par empreinte vocale osseuse et le paiement par empreinte vocale osseuse, ce qui étend les fonctions des écouteurs TWS et améliore l'expérience utilisateur.

Capteur à six axes

Le capteur à six axes intègre un accéléromètre et un gyroscope, et est principalement utilisé pour réaliser la fonction de tapotement et le suivi de la rotation de la tête, offrant des compléments de conception interactifs plus riches, un contrôle de la tête pour répondre ou rejeter les appels et un suivi délicat des mouvements de la tête pour réaliser la fonction sonore à 360 degrés du casque.

conférencier

Aux premiers stades du développement des écouteurs TWS, en raison des limitations de la transmission Bluetooth, la qualité sonore des écouteurs a toujours été un point de plainte parmi les utilisateurs. Avec le développement des technologies Bluetooth telles que Bluetooth 5.2 et LE Audio mentionnées ci-dessus, les limitations de la transmission audio Bluetooth diminuent rapidement.

D’autre part, le haut-parleur affecte la qualité du son. En tant que produit d'écouteur, les haut-parleurs constituent sa configuration la plus basique. Actuellement, les principaux haut-parleurs utilisés dans les écouteurs TWS sont des unités dynamiques. Les unités dynamiques ont de bonnes performances à basse fréquence, mais en raison de limitations de taille, elles ne peuvent pas prendre en compte les excellents effets de moyenne et haute fréquence.

L'unité de fer dynamique présente les caractéristiques d'une petite taille, d'une faible consommation d'énergie et d'une sensibilité élevée, et a été largement utilisée dans les produits d'aide auditive. Cependant, avec le développement rapide des écouteurs TWS, les unités de fer dynamiques ont également commencé à être utilisées dans certains produits de milieu à haut de gamme pour améliorer la qualité sonore. Certains produits utilisent également des unités de fer dynamiques doubles pour améliorer encore la qualité sonore.

Par rapport aux unités dynamiques, les unités en fer équilibré sont meilleures en termes de performances à moyenne et haute fréquence et peuvent fournir une résolution et des performances de détail plus élevées, mais elles ne peuvent pas atteindre la même puissance de choc que les unités dynamiques dans les basses fréquences. C'est ainsi que sont nées les unités de blindage dynamique. Grâce à la combinaison d'une bobine dynamique et d'une armature équilibrée, différentes fréquences audio peuvent être traitées séparément pour obtenir de meilleurs résultats. L'inconvénient est que la taille de l'unité de fer annulaire est relativement plus grande et qu'il existe des exigences plus élevées pour la conception structurelle du produit.

Dans les futurs écouteurs TWS, des combinaisons d'unités telles que le fer dynamique, le fer équilibré, le fer dynamique et le double dynamique existeront toutes et continueront de maintenir un développement diversifié, laissant la demande de qualité sonore aux consommateurs pour choisir. Afin de s'adapter à la taille des véritables écouteurs sans fil, la miniaturisation des unités est également une tendance.

9. Puce de gestion de l'alimentation du casque TWS

Les puces de gestion de l'alimentation jouent également un rôle essentiel dans les écouteurs TWS, garantissant la durée de vie de la batterie des écouteurs. La puce de gestion de l'alimentation est principalement utilisée pour charger et décharger les écouteurs, ainsi que pour la protection en temps réel contre la surcharge de la batterie, la décharge excessive, la surintensité, la surchauffe, le court-circuit, etc. pendant le processus de charge et de décharge.

À l’heure actuelle, les fournisseurs de nouveaux produits de gestion de l’alimentation sont très matures et peuvent répondre aux besoins de divers produits de casques TWS sur le marché. Ceux que I Love Audio Network voit souvent en démontage incluent : Yutai, Siyuan Semiconductor, Microsource Semiconductor, Shengshengwei, etc.

Bien que la puissance de charge et de décharge des puces de gestion de l'alimentation ne soit pas importante par rapport aux appareils traditionnels, pour les produits tels que les écouteurs TWS qui ont des exigences extrêmement élevées en matière de portabilité, il existe des exigences relativement élevées en matière de sécurité, de faible consommation d'énergie, de résistance à haute tension, d'intégration élevée et de rendement élevé.

Avec le développement rapide des écouteurs TWS, les puces de gestion de l'alimentation ont également vu l'émergence de puces uniques SoC hautement intégrées, intégrant des fonctions MCU, une gestion de charge deux en un, trois en un et même six en un des solutions d'alimentation des écouteurs TWS. D’ici 2021, cette tendance pourrait s’amplifier davantage et les fabricants lanceront des produits de puces de gestion de l’alimentation offrant de meilleures performances.

10. Autonomie de la batterie des écouteurs TWS et du boîtier de charge

Le développement des écouteurs véritablement sans fil TWS est également indissociable de l’avancement de la technologie des batteries. Avant la sortie des AirPods d’Apple, la durée de vie de la batterie était un facteur majeur du manque de popularité généralisée des écouteurs Bluetooth. Les AirPods d'Apple ont dépassé leurs concurrents en termes d'autonomie de la batterie, et leur solution combinant des écouteurs avec un étui de chargement a rapidement conduit le développement de l'industrie.

Avec le développement des écouteurs TWS, les batteries des écouteurs TWS sont principalement divisées en trois types afin de s'adapter aux différentes formes produites au cours du processus de développement, à savoir les batteries polymères souples, les batteries bouton et les batteries de type aiguille. I Love Audio Network a précédemment compilé 145 batteries de boîtier de charge TWS de 33 marques, 210 produits de batterie pour écouteurs TWS de 30 marques et 103 piles bouton pour écouteurs TWS de 17 marques.

Parmi elles, la technologie des batteries polymères souples est relativement mature et relativement bon marché. En raison de la nécessité de s'adapter à différentes formes d'écouteurs, des formes carrées, longues, en forme de bouton et autres sont formées ; les piles bouton sont progressivement populaires dans les batteries des écouteurs TWS en raison de leur petite taille, de l'utilisation efficace de l'espace interne des écouteurs et du soudage pratique des électrodes positives et négatives ; Les piles de type aiguille sont principalement utilisées dans les écouteurs Bluetooth en forme de poignée et occupent un petit marché.

Charge rapide, charge sans fil

En raison des limites du développement de la technologie des batteries, en plus de la solution de boîtier de charge pour les écouteurs TWS, une autre option est le développement de la technologie de charge rapide. La charge rapide peut rapidement reconstituer la puissance et réduire l'impact de la durée de vie de la batterie unique courte, ce qui améliore également efficacement l'expérience utilisateur des produits de casque TWS.

L'application de la technologie de charge sans fil dans les écouteurs TWS est d'améliorer la commodité de charger les écouteurs. Lorsque les écouteurs ne sont pas utilisés, placez simplement la boîte de charge sur la plaque de charge, chargez-la à tout moment et reconstituez l'énergie en temps réel. Selon des statistiques incomplètes de 51Audio.com, il y a actuellement plus de 10 écouteurs sans fil TWS qui prennent en charge la charge sans fil sur le marché.

Les produits de téléphone mobile ont progressivement adopté la fonction de charge sans fil de manière globale. Par conséquent, afin de correspondre parfaitement aux accessoires audio périphériques et aux accessoires de charge, une fonction pratique de la charge inverse des écouteurs sans fil True sans fil avec des téléphones mobiles a également été lancé.

Résumé de I Love Audio Network

Après plus de 4 ans, le marché du casque TWS a maintenu un développement rapide et stable, et le marché actuel présente toujours une situation florissante. Cependant, en termes de forme de produit, de partage de marque et de chaîne industrielle, ils ont commencé à se stabiliser. Les marques de téléphonie mobile ont progressivement occupé une position dominante, les principales sociétés dans des accessoires importants tels que les puces de contrôle principales et les batteries ont occupé une grande part de marché, et les fonctions des casques se sont progressivement améliorées.

À en juger par le développement actuel du marché du casque TWS pour explorer la tendance de développement au cours des prochaines années, la popularité de la fonction de réduction du bruit active rendra les casques TWS traditionnels plus susceptibles d'avoir une conception intra-oreille en forme de poignée; La nouvelle génération de Bluetooth Audio Technology Standard LE Audio lancée en 2020 sera rapidement popularisée en 2021.

En termes de fonctions, dans l'interaction intelligente, l'assistant vocal intelligent intégré peut inaugurer une percée. La fonction de réveil de la voix de secours ultra-low power libère vos mains et il n'est pas nécessaire d'effectuer diverses opérations via le téléphone mobile. La traduction vocale intelligente sera appliquée à plus de produits. Le contrôle des gestes offre une nouvelle expérience de contrôle, mais la technologie est plus difficile et il faudra un certain temps pour postuler. Avant cela, la combinaison de pression et de détection peut être la meilleure solution.

En termes d'autres fonctions, des fonctions audio spéciales, des tests de santé humaine, des aides auditives, des applications de conduction osseuse, etc. sont de nouvelles orientations fonctionnelles des écouteurs TWS qui peuvent avoir un grand développement ces dernières années, enrichissant ainsi davantage les fonctions des produits et améliorant l'expérience utilisateur. Les unités de haut-parleurs peuvent progressivement se déplacer vers des unités de fer dynamiques et des unités de fer dynamiques qui peuvent apporter une meilleure qualité sonore, améliorant ainsi l'expérience musicale.

En termes de configuration, car la fonctionnalité des écouteurs TWS continue d'augmenter, une prise en charge davantage de firmware sera nécessaire, ce qui placera des exigences plus élevées sur l'espace interne des écouteurs. Et avec le développement continu de la technologie des puces et l'application de processus plus élevés, les principales puces de contrôle et les puces de gestion de l'alimentation continueront de s'améliorer dans l'intégration et les performances, répondant ainsi à la demande croissante pour les écouteurs TWS; En termes de durée de vie des batteries, les batteries à boutons peuvent être largement utilisées dans les batteries de casques TWS en raison de leur taille plus petite, et la charge rapide et la consommation d'énergie inférieure seront toujours la meilleure solution pour améliorer l'expérience de durée de vie des batteries.

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