Beranda Berita Tren Industri Pertarungan chip kontrol utama TWS, keseimbangan antara penundaan, pengurangan kebisingan, dan stabilitas.

Pertarungan chip kontrol utama TWS, keseimbangan antara penundaan, pengurangan kebisingan, dan stabilitas.

2021-12-28 307

Electronic Enthusiast Network melaporkan (Teks/Zhou Kaiyang) Di antara banyak teknologi koneksi nirkabel, Bluetooth sekali lagi memicu gelombang kegilaan pasar dengan bantuan headphone nirkabel sejati (TWS). Headset Bluetooth bukan lagi produk teknologi baru, tetapi munculnya TWS telah memecahkan sebagian besar masalah yang dihadapi orang-orang dengan produk ini. Saat ini, produsen ponsel dan headset utama telah mulai meluncurkan produk headset TWS baru, dan menggunakan chip kontrol utama yang canggih untuk mencapai fungsi tambahan seperti pengurangan kebisingan dan kontrol suara. Semua ini juga mendapat manfaat dari protokol daya rendah BLE yang ditambahkan dari Bluetooth 4.0.

Menurut ABI Research, jumlah perangkat BLE akan mencapai 1.6 miliar pada tahun 2023, mencapai tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 27% dari tahun 2018 hingga 2023. Dengan popularitas teknologi BLE yang terus meningkat di rumah pintar, Internet of Things, dan aplikasi lainnya, teknologi ini telah tumbuh stabil sejak kemunculannya pada tahun 2010, dan telah menjadi titik fokus di pasar Bluetooth karena lonjakan aplikasi audio BLE. Dengan peluncuran Bluetooth 5.2, BLE telah mengembangkan transmisi audio berkualitas tinggi LE Audio.

Sebagai inti dari TWS, chip kontrol utamanya secara fundamental menentukan kinerja dan fitur dari berbagai headset Bluetooth. Menurut Strategy Analytics, Apple menguasai 50% pangsa pasar TWS pada tahun 2019 dengan bantuan seri Airpods. Selain Apple, apa saja produk terminal TWS kompetitif di pasaran dan apa saja chip kontrol utamanya?

Broadcom

Galaxy Buds Live / 三星

Galaxy Buds yang dirilis Samsung tahun lalu dinobatkan sebagai headset TWS terbaik tahun 2019 oleh American Consumer Reports. Headset ini tidak hanya disempurnakan oleh AKG, tetapi juga menggunakan chip kontrol utama BCM43014 dari Broadcom. Broadcom menyatakan bahwa chip tersebut menggabungkan keahlian semikonduktor selama bertahun-tahun dan teknologi rekayasa audio nirkabel. Selain mendukung protokol Bluetooth 5, chip ini juga menggunakan algoritma akustik canggih yang terintegrasi secara mulus untuk mengurangi kebisingan latar belakang.

In order to expand the market for active noise reduction TWS headphones, Samsung released two new products this year. The Galaxy Buds Plus released at the beginning of the year and the Galaxy Buds Live released this month both use Broadcom’s new main control chip BCM43015. The chip uses ARM Cortex-M4 as the MCU and ARM Cortex-M0+ as the sensor central processor. The BCM43015 also supports Low Power Shadow Technology (LPST) and Extended Synchronous Connection (eSCO), and uses Adaptive Frequency Hopping Technology (AFH) to reduce radio frequency interference. In addition, the chip also has built-in Cadence's Xtensa Hifi-3 DSP core as the audio subsystem, using a dual-channel 12-bit ADC to monitor the battery voltage.

Qualcomm

Diagram struktur QCC3040 / Qualcomm

Since Qualcomm acquired CSR, Bluetooth chips with the help of CSR have occupied most of the market, and now TWS will naturally not let go of the market opportunity. In addition to the QCC514x high-end Bluetooth chip released this year, Qualcomm also launched the QCC304x series for the entry-level and mid-range markets. Take the QCC3040 chip, for example. This chip uses two 32-bit processors (the highest frequency is 32MHz) and a 120MHz configurable DSP core, which reduces energy consumption by 70% compared with the previous generation QCC300x series. QCC3040 has built-in digital noise reduction technology with extremely low power consumption and supports the latest Bluetooth 5.2 protocol.

Selain performa yang sangat baik, keunggulan terbesar chip Bluetooth Qualcomm adalah dukungannya terhadap protokol codec audio. AptX Qualcomm dapat dikatakan sebagai protokol yang paling mudah beradaptasi di antara headset TWS saat ini. Protokol ini mencakup aptX Adaptive yang berfokus pada stabilitas, aptX HD yang berfokus pada kualitas suara, dan aptX LL (Low Latency) yang menargetkan latensi rendah.

Apple

AirPods generasi pertama / Apple

Sebagai AirPods yang mempopulerkan TWS dalam sekejap, produk generasi pertamanya menggunakan chip W1 yang dikembangkan sendiri oleh Apple. Namun, pada produk generasi kedua dan AirPods Pro yang diluncurkan kemudian, Apple menggunakan chip H1 yang baru.

The new chip not only upgrades the Bluetooth 4.2 protocol to 5.0, but also increases the call life by 50%. Apple claims that the H1 chip allows the subsequent Airpods Pro to achieve 1.5 times the connection speed, while improving the stability, speed and distance of the Bluetooth signal, reducing latency by 30%, and adding new voice control functions.

Huawei

Chip Kirin A1 / Huawei

Huawei uses the Kirin A1 chip in FreeBuds 3, which is also the world's first SoC to pass BT/BLE dual-mode Bluetooth 5.1 certification. The chip uses a Cortex-M7 processor with a maximum frequency of 200MHz and a maximum power consumption of 10 uA/MHz, which is far lower than the industry’s 30uA/MHz power consumption standard. The chip is also equipped with a new dual-channel synchronous transmission technology and a 356MHz high-rate audio processing unit, which not only provides a stable and fast Bluetooth connection, but also reduces the delay in audio and video synchronization. Kirin A1 uses real-time 3A call noise reduction algorithm and adaptive noise reduction (ANR) to provide 15dB environmental noise reduction effect, and uses echo cancellation (AEC) to prevent the echo from the other party on the call.

Teknologi transmisi sinkron saluran ganda / Huawei

Huawei mengatasi masalah penundaan dan konsumsi daya melalui teknologi transmisi sinkron dua saluran yang dikembangkan sendiri. Headset TWS tradisional mengirimkan saluran kiri dan kanan ke headset utama secara bersamaan, lalu meneruskannya ke headset sekunder. Hal ini menyebabkan masalah efisiensi penerusan yang rendah, penundaan yang tinggi, pemutusan koneksi, dan konsumsi daya yang tinggi. Selain itu, karena Bluetooth dan Wi-Fi 2.4 GHz menggunakan pita frekuensi yang sama, keduanya dapat dengan mudah saling mengganggu. Teknologi ini memungkinkan kedua headset untuk menerima komunikasi dari saluran kiri dan kanan secara terpisah, mengurangi konsumsi daya hingga 50%, mirip dengan saluran sinkronisasi LE pada Bluetooth 5.2.

Teknologi Hengxuan

Honor Flypods 3 / Huawei

Sebelum FreeBuds 3, produk TWS Huawei sebagian besar menggunakan chip kontrol utama dari Hengxuan Technology. Misalnya, Huawei Freebuds 2 Pro dan Honor FlyPods 3 keduanya memiliki chip BES2300 dari Hengxuan Technology yang terintegrasi. BES2300 menggunakan proses CMOS HKMG 28 nm, mengintegrasikan inti Cortex-M4F, dan mendukung pengurangan kebisingan aktif (ANC), dengan efek pengurangan kebisingan rata-rata 25dB. Selain Huawei, banyak merek headphone domestik menggunakan chip Bluetooth dari Hengxuan Technology, seperti Xiaomi Air2s dan Oppo Enco W51.

Untuk mengatasi masalah perambatan pada solusi TWS tradisional, Hengxuan Technology juga telah meluncurkan solusi sendiri—teknologi penerusan frekuensi rendah LBRT. Teknologi ini memungkinkan penerusan headphone utama dan sekunder tetap berada pada pita frekuensi rendah (10-15MHz), sehingga mencapai konsumsi daya rendah dan latensi rendah, sekaligus mencapai transmisi musik dengan kecepatan bit tinggi 3Mbps.

Realtek

Realtek merilis solusi chip Bluetooth 5.0 dual-mode RTL8763B untuk TWS pada tahun 2018. Chip ini terdiri dari prosesor ARM Cortex-M4F 32-bit dan inti DSP berdaya sangat rendah. Frekuensi baseband-nya adalah 40MHz, memiliki ukuran ROM 768KB, dan menggunakan inti DSP Tensilica Hi-Fi-mini 24-bit yang disempurnakan.

RTL8773C foto / Realtek

Tahun lalu, Realtek mengumumkan solusi chip pengurangan kebisingan baru, seri RTL8773. Chipset ini mendukung pengurangan kebisingan lingkungan (ENC) dan pengurangan kebisingan aktif hibrida (ANC). Realtek menyebutkan bahwa chip ini tidak hanya mendukung algoritma pengurangan kebisingan aktifnya sendiri, tetapi juga mendukung algoritma pihak ketiga, dengan efek pengurangan kebisingan hingga 40dB. RTL8763BFP dalam seri ini berfokus pada aplikasi latensi rendah dan dapat mencapai latensi 100ms atau bahkan lebih rendah. Ini memiliki keunggulan besar dibandingkan dengan chip kontrol utama lainnya, seperti Huawei Freebuds 3 (Kirin A1: 190ms), vivo TWS Earphone (QCC5126: 180ms), dan Airpods Pro (H1: 144ms).

Airoha

Headphone WF-1000XM3 / Sony

Luofa Technology menjadi bagian dari MediaTek Group pada tahun 2017 dan juga merupakan pemasok chip utama untuk produk TWS Sony. Headphone TWS peredam bising terbaru Sony, WF-1000XM3, menggunakan chip AB1552A dari Luofa (model MediaTek MT2811SP). Sony juga menambahkan prosesor peredam bisingnya sendiri, QN1e, ke headphone tersebut. Pada tahun 2019, Luofa meluncurkan solusi chip kontrol utama peredam bising aktif hibrida AB155x. Seri chip ini memiliki prosesor ARM Cortex-M4 terintegrasi dengan frekuensi maksimum 156MHz, dan inti DSP mini Tensilica HiFi dengan frekuensi maksimum 312MHz. Selain itu, AB155x menggunakan teknologi MCSync (Multicast Synchronization) yang dikembangkan sendiri. Headset TWS yang didukung oleh teknologi MCSync dapat mencapai koneksi yang lebih stabil, mengurangi gangguan audio dan mengurangi latensi, serta mendukung decoding audio Hi-Res.

ringkasan

Dibandingkan dengan headset Bluetooth tradisional atau headset Bluetooth peredam bising tradisional, headset TWS memiliki beberapa penurunan dalam hal daya tahan baterai, efek pengurangan kebisingan, dan kualitas suara. Namun, mengingat keterbatasan ukuran dan konsumsi daya, wajar jika terjadi kompromi seperti itu. Akan tetapi, dengan peningkatan lebih lanjut pada teknologi proses chip Bluetooth, chip Bluetooth akan mengalami terobosan dalam kinerja di masa mendatang.

Untuk mengurangi penundaan dan interferensi, banyak produsen chip telah menyediakan solusi mereka sendiri. Namun, seiring dengan perluasan pangsa pasar Bluetooth 5.2, saluran sinkronisasi LE mungkin akan digunakan secara seragam di masa mendatang. Dilihat dari halaman sertifikasi produk Aliansi Teknologi Bluetooth, banyak produsen terminal, chip, dan IP mulai mempersiapkan produk Bluetooth 5.2 generasi berikutnya. Dari sudut pandang ini, era headset TWS yang mendominasi seluruh pasar headset Bluetooth mungkin akan segera tiba.

Artikel ini disalin dari "Jaringan Penggemar Elektronik", mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual, mohon sebutkan sumber asli dan penulis saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya."

Sebelumnya

TBOX depan dan belakang serta OBD berinteraksi dengan bus CAN.

Berikutnya

Teknologi penentuan posisi untuk kendaraan otonom (penggerak otonom) dengan sistem penentuan posisi GNSS.