Đường dây nóng Dịch vụ
Tin tức
Tin tức
Cuộc chiến giữa các chip điều khiển chính của TWS, sự cân bằng giữa độ trễ, khả năng giảm tiếng ồn và độ ổn định.
2021-12-28
307
Trang Electronic Enthusiast Network đưa tin (Bài viết/Zhou Kaiyang): Trong số nhiều công nghệ kết nối không dây, Bluetooth một lần nữa tạo nên cơn sốt thị trường nhờ tai nghe không dây thực sự (TWS). Tai nghe Bluetooth không còn là sản phẩm công nghệ mới, nhưng sự xuất hiện của TWS đã giải quyết được hầu hết các vấn đề mà người dùng gặp phải với sản phẩm này. Hiện nay, các nhà sản xuất điện thoại di động và tai nghe lớn đã bắt đầu tung ra các sản phẩm tai nghe TWS mới, sử dụng chip điều khiển chính mạnh mẽ để đạt được các chức năng bổ sung như khử tiếng ồn và điều khiển bằng giọng nói. Tất cả những điều này cũng được hưởng lợi từ giao thức tiết kiệm năng lượng BLE được bổ sung từ Bluetooth 4.0.
Theo ABI Research, số lượng thiết bị BLE sẽ đạt 1.6 tỷ vào năm 2023, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 27% từ năm 2018 đến năm 2023. Với sự phổ biến liên tục của công nghệ BLE trong nhà thông minh, Internet vạn vật và các ứng dụng khác, công nghệ này đã phát triển ổn định kể từ khi xuất hiện vào năm 2010 và trở thành điểm nóng trên thị trường Bluetooth nhờ sự bùng nổ của các ứng dụng âm thanh BLE. Với sự ra mắt của Bluetooth 5.2, BLE đã phát triển công nghệ LE Audio cho phép truyền tải âm thanh chất lượng cao.
Là cốt lõi của công nghệ TWS, chip điều khiển chính của nó quyết định hiệu năng và các tính năng của các tai nghe Bluetooth khác nhau. Theo Strategy Analytics, Apple chiếm 50% thị phần TWS năm 2019 nhờ dòng sản phẩm Airpods. Ngoài Apple, những sản phẩm tai nghe TWS cạnh tranh nào khác trên thị trường và chip điều khiển chính của chúng là gì?
Broadcom
Galaxy Buds Live / 三星
Tai nghe Galaxy Buds do Samsung ra mắt năm ngoái đã được tạp chí Consumer Reports của Mỹ đánh giá là tai nghe TWS tốt nhất năm 2019. Tai nghe này không chỉ được tinh chỉnh bởi AKG mà còn sử dụng chip điều khiển chính BCM43014 của Broadcom. Broadcom nhấn mạnh rằng chip này kết hợp nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực bán dẫn và công nghệ kỹ thuật âm thanh không dây. Trong khi hỗ trợ giao thức Bluetooth 5, nó sử dụng các thuật toán âm thanh tiên tiến được tích hợp liền mạch để giảm tiếng ồn xung quanh.
Để mở rộng thị trường tai nghe TWS chống ồn chủ động, Samsung đã cho ra mắt hai sản phẩm mới trong năm nay. Galaxy Buds Plus ra mắt đầu năm và Galaxy Buds Live ra mắt trong tháng này đều sử dụng chip điều khiển chính mới BCM43015 của Broadcom. Chip này sử dụng ARM Cortex-M4 làm MCU và ARM Cortex-M0+ làm bộ xử lý trung tâm cảm biến. BCM43015 cũng hỗ trợ Công nghệ Bóng mờ Công suất Thấp (LPST) và Kết nối Đồng bộ Mở rộng (eSCO), đồng thời sử dụng Công nghệ Nhảy Tần Số Thích ứng (AFH) để giảm nhiễu tần số vô tuyến. Ngoài ra, chip này còn tích hợp lõi DSP Xtensa Hifi-3 của Cadence làm hệ thống con âm thanh, sử dụng ADC 12 bit kênh đôi để theo dõi điện áp pin.
Qualcomm
Sơ đồ cấu trúc QCC3040 / Qualcomm
Kể từ khi Qualcomm mua lại CSR, các chip Bluetooth với sự hỗ trợ của CSR đã chiếm phần lớn thị trường, và giờ đây TWS đương nhiên sẽ không bỏ lỡ cơ hội thị trường này. Bên cạnh chip Bluetooth cao cấp QCC514x được ra mắt năm nay, Qualcomm cũng đã cho ra mắt dòng QCC304x dành cho thị trường tầm trung và phổ thông. Ví dụ như chip QCC3040. Chip này sử dụng hai bộ xử lý 32-bit (tần số cao nhất là 32MHz) và một lõi DSP có thể cấu hình 120MHz, giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng đến 70% so với dòng QCC300x thế hệ trước. QCC3040 tích hợp công nghệ giảm nhiễu kỹ thuật số với mức tiêu thụ điện năng cực thấp và hỗ trợ giao thức Bluetooth 5.2 mới nhất.
Ngoài hiệu năng tuyệt vời, ưu điểm lớn nhất của chip Bluetooth Qualcomm là khả năng hỗ trợ các giao thức mã hóa âm thanh. Có thể nói, aptX của Qualcomm là giao thức linh hoạt nhất trong số các tai nghe TWS hiện nay. Nó bao gồm aptX Adaptive tập trung vào độ ổn định, aptX HD tập trung vào chất lượng âm thanh và aptX LL (Low Latency) hướng đến độ trễ thấp.
Apple
AirPods thế hệ thứ nhất / Apple
Tai nghe Airpods đã tạo nên cơn sốt tai nghe không dây TWS, và thế hệ đầu tiên sử dụng chip W1 do Apple tự phát triển. Tuy nhiên, ở các sản phẩm thế hệ thứ hai và Airpods Pro được ra mắt sau đó, Apple đã sử dụng chip H1 mới.
Con chip mới không chỉ nâng cấp giao thức Bluetooth 4.2 lên 5.0 mà còn tăng thời lượng cuộc gọi lên 50%. Apple tuyên bố rằng chip H1 cho phép Airpods Pro thế hệ tiếp theo đạt được tốc độ kết nối nhanh hơn 1.5 lần, đồng thời cải thiện độ ổn định, tốc độ và phạm vi tín hiệu Bluetooth, giảm độ trễ 30% và bổ sung thêm các chức năng điều khiển bằng giọng nói mới.
Huawei
Chip Kirin A1 / Huawei
Huawei sử dụng chip Kirin A1 trong FreeBuds 3, đây cũng là SoC đầu tiên trên thế giới đạt chứng nhận Bluetooth 5.1 chế độ kép BT/BLE. Chip này sử dụng bộ xử lý Cortex-M7 với tần số tối đa 200MHz và mức tiêu thụ điện năng tối đa 10 uA/MHz, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn tiêu thụ điện năng 30uA/MHz của ngành. Chip này cũng được trang bị công nghệ truyền dẫn đồng bộ kênh đôi mới và bộ xử lý âm thanh tốc độ cao 356MHz, không chỉ cung cấp kết nối Bluetooth ổn định và nhanh chóng mà còn giảm độ trễ trong đồng bộ hóa âm thanh và video. Kirin A1 sử dụng thuật toán giảm nhiễu cuộc gọi 3A thời gian thực và giảm nhiễu thích ứng (ANR) để cung cấp hiệu quả giảm nhiễu môi trường 15dB, đồng thời sử dụng khử tiếng vọng (AEC) để ngăn tiếng vọng từ phía bên kia cuộc gọi.
Công nghệ truyền dẫn đồng bộ hai kênh / Huawei
Huawei giải quyết các vấn đề về độ trễ và tiêu thụ điện năng thông qua công nghệ truyền dẫn đồng bộ hai kênh do chính hãng phát triển. Tai nghe TWS truyền thống truyền tín hiệu từ kênh trái và kênh phải đến tai nghe chính cùng lúc, sau đó chuyển tiếp đến tai nghe phụ. Điều này gây ra các vấn đề về hiệu suất chuyển tiếp thấp, độ trễ cao, mất kết nối và tiêu thụ điện năng cao. Ngoài ra, do Bluetooth và Wi-Fi 2.4GHz sử dụng cùng dải tần số, chúng dễ gây nhiễu lẫn nhau. Công nghệ này cho phép hai tai nghe nhận tín hiệu từ kênh trái và kênh phải riêng biệt, giảm tiêu thụ điện năng đến 50%, tương tự như kênh đồng bộ LE trong Bluetooth 5.2.
Công nghệ Hengxuan
Tai nghe Honor Flypods 3 / Huawei
Trước FreeBuds 3, các sản phẩm tai nghe TWS của Huawei chủ yếu sử dụng chip điều khiển chính của Hengxuan Technology. Ví dụ, cả Huawei Freebuds 2 Pro và Honor FlyPods 3 đều tích hợp chip BES2300 của Hengxuan Technology. BES2300 sử dụng quy trình CMOS HKMG 28 nm, tích hợp lõi Cortex-M4F và hỗ trợ khử tiếng ồn chủ động ANC, với hiệu quả khử tiếng ồn trung bình 25dB. Ngoài Huawei, nhiều thương hiệu tai nghe trong nước khác cũng sử dụng chip Bluetooth của Hengxuan Technology, chẳng hạn như Xiaomi Air2s và Oppo Enco W51.
Để giải quyết vấn đề truyền tín hiệu kém hiệu quả của các giải pháp TWS truyền thống, Hengxuan Technology đã cho ra mắt giải pháp riêng của mình - công nghệ truyền dẫn tần số thấp LBRT. Công nghệ này cho phép duy trì việc truyền dẫn tín hiệu từ tai nghe chính và phụ ở dải tần số thấp (10-15MHz), nhờ đó đạt được mức tiêu thụ điện năng thấp và độ trễ thấp, đồng thời vẫn đảm bảo tốc độ truyền tải nhạc cao lên đến 3Mbps.
Realtek
Năm 2018, Realtek đã ra mắt chip Bluetooth 5.0 chế độ kép RTL8763B dành cho tai nghe TWS. Chip này bao gồm bộ xử lý ARM Cortex-M4F 32-bit và lõi DSP siêu tiết kiệm năng lượng. Tần số băng tần cơ sở là 40MHz, dung lượng ROM là 768KB và sử dụng lõi DSP 24-bit Tensilica Hi-Fi-mini được nâng cấp.
RTL8773C芯片 / Realtek
Năm ngoái, Realtek đã công bố một giải pháp chip giảm tiếng ồn mới, dòng RTL8773. Chipset này hỗ trợ giảm tiếng ồn môi trường (ENC) và giảm tiếng ồn chủ động lai (ANC). Realtek cho biết chip này không chỉ hỗ trợ thuật toán giảm tiếng ồn chủ động của riêng mình mà còn hỗ trợ các thuật toán của bên thứ ba, với hiệu quả giảm tiếng ồn lên đến 40dB. Chip RTL8763BFP trong dòng này tập trung vào các ứng dụng có độ trễ thấp và có thể đạt được độ trễ 100ms hoặc thậm chí thấp hơn. Điều này mang lại lợi thế lớn so với các chip điều khiển chính khác, chẳng hạn như Huawei Freebuds 3 (Kirin A1: 190ms), tai nghe TWS vivo (QCC5126: 180ms) và Airpods Pro (H1: 144ms).
Airoha
Tai nghe WF-1000XM3 / Sony
Công ty Luofa Technology trở thành thành viên của Tập đoàn MediaTek vào năm 2017 và cũng là nhà cung cấp chip chính cho các sản phẩm tai nghe TWS của Sony. Tai nghe TWS chống ồn mới nhất của Sony, WF-1000XM3, sử dụng chip AB1552A của Luofa (mẫu MediaTek MT2811SP). Sony cũng đã bổ sung bộ xử lý chống ồn QN1e của riêng mình vào tai nghe. Năm 2019, Luofa ra mắt giải pháp chip điều khiển chính khử tiếng ồn chủ động lai AB155x. Dòng chip này có bộ xử lý ARM Cortex-M4 tích hợp với tần số tối đa 156MHz và lõi DSP mini Tensilica HiFi với tần số tối đa 312MHz. Ngoài ra, AB155x sử dụng công nghệ MCSync (Đồng bộ hóa đa hướng) do chính hãng phát triển. Tai nghe TWS hỗ trợ công nghệ MCSync có thể đạt được kết nối ổn định hơn, giảm hiện tượng gián đoạn âm thanh và giảm độ trễ, đồng thời hỗ trợ giải mã âm thanh Hi-Res.
tóm tắt
So với tai nghe Bluetooth truyền thống hoặc tai nghe Bluetooth khử tiếng ồn truyền thống, tai nghe TWS có một số hạn chế về thời lượng pin, hiệu quả khử tiếng ồn và chất lượng âm thanh. Nhưng xét đến những hạn chế về kích thước và mức tiêu thụ điện năng, việc chấp nhận sự thỏa hiệp này là điều tất yếu. Tuy nhiên, với sự cải tiến hơn nữa của công nghệ sản xuất chip Bluetooth, chip Bluetooth sẽ có những bước đột phá về hiệu năng trong tương lai.
Để giảm độ trễ và nhiễu, nhiều nhà sản xuất chip đã đưa ra các giải pháp riêng của họ. Tuy nhiên, khi Bluetooth 5.2 mở rộng thị phần, các kênh đồng bộ LE có thể sẽ được sử dụng thống nhất trong tương lai. Dựa trên trang chứng nhận sản phẩm của Liên minh Công nghệ Bluetooth, nhiều nhà sản xuất thiết bị đầu cuối, chip và IP đang bắt đầu chuẩn bị cho thế hệ sản phẩm Bluetooth 5.2 tiếp theo. Từ góc nhìn này, kỷ nguyên tai nghe TWS chiếm lĩnh toàn bộ thị trường tai nghe Bluetooth có thể sắp đến.
Bài viết này được sao chép từ "Mạng lưới những người đam mê điện tửĐể ủng hộ việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ, vui lòng ghi rõ nguồn gốc và tác giả khi in lại. Nếu phát hiện vi phạm, vui lòng liên hệ với chúng tôi để gỡ bỏ.
