近期,Counterpoint Research发布全球真无线耳机(TWS)市场报告,预计 2021 年 TWS 耳机市场将达到3.1 亿部,较2020年增长 33%。报告显示,在新冠疫情的阴霾下,2020年中低价位耳机品牌依然强劲表现,对苹果的“霸主”地位造成猛烈冲击。据了解,2018占据着全球TWS耳机60%市场份额的苹果,在2020年市场份额出现断崖式下滑,跌至31%;后来者小米以10%的市场份额冲到全球第二;三星手握6%,位居第三;再有国产品牌QCY上榜,市场占比 3%。

Counterpoint Research根据上半年的品牌表现预测,2021 年苹果 TWS 耳机销量占比将继续下滑至 27%,其它品牌变化不大。对于榜单外的厂商而言,54%的市场份额将有角逐之机。

历经首次政策性停电的Q3,在真正考验出货能力的Q4,如何才能在混战中突围而出?选用一种智慧先进的压感触控方案,将为白牌厂商注入和榜单品牌同台竞技的高强能力,成为他们征战沙场的必备利器。

压感方案汇总

1、MEMS压感

把压感材料或结构用MEMS工艺做成芯片级,这个工艺存在MEMS结构专利,目前只是被少数公司掌握,MEMS结构专利很难被规避。

2、电阻压感

利用柔性薄膜压力传感器的原理,当感应区受压时,在电极层彼此断开的线路会通过感应区的压敏层导通,整个输出电阻值随着压力非线性变化。无压力按压时,输出电阻值在2MΩ以上;在有压力按压时,电阻值按非线性迅速降低。

3、电阻桥压感

本质同电阻压感一样,但只是用电阻桥差分原理解决了温漂或其他精准度问题。

4、电容压感

利用电容原理,改变上板下板之间的间距,造成输出电容的变化被调理芯片感知。

5、电感压感

把电感layout在PCB上,通过导电金属靠近线圈时,改变线圈的电感,从而被调理芯片感知。

6、压电压感

压电式传感器 是一种基于压电效应的传感器,是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成,压电材料受力后表面产生电荷,此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。

压感方案虽多,但并不是每一个都合适使用。目前为止,市面上除了苹果,还没有其他公司把压感做到大量量产的程度。今年刚跑步进场的小米,也只是将压感用在旗舰耳机款中限量发售。为什么压感TWS耳机行业难以起量?我们一起来分解:

01成本过高

以MEMS方案为首的高成本梯队,成本动辄以美金为单位计算,甚至比蓝牙主控成本还高,白牌厂商实在难以负担;另外,部分厂商受制于选用压感方案的制造工艺,良率难以提升,本身微薄的利润被重工、物料浪费或售后吞噬,“心有余而力不足”,难以起量。

02物料需要手工焊接导致效率、良率双值低

如FPC电阻方案制造时只能通过烙铁手手工焊接,金手指焊接难度特高,人工作业严重影响产能和良率,品质难以保证。

03使用环境一致性不能保证

由于使用环境一致性不能保证,如环境温度影响等,将使部分方案为耳机带来很大的压感体验差异。例如,电阻方案常有温漂问题,会出现人在高温的天气,从室内跑到室外,都有压感的误操作。

04装配难度高,Sensor校准精度低

部分方案的Sensor需要贴在外壳上,并和PCBA焊接,形成一个立体结构。由于PCBA整体无法组装,将这个立体结构推入到狭小的耳机外壳通道的过程中,容易被扯坏;即使安装成功,也可能按压的中间压力媒介松动或没有精准对位到sensor导致按键效果差的情况。

05占用空间大,导致耳机空间容量不足

如蘑菇头的电容方案,蘑菇头体积至少要保证按键的有效性,所以蘑菇头的占用的空间在PCBA所有物料里面显得非常大。相对于耳机PCB空间,0201封装的电容都嫌太大,而且降噪方案,需要更多的MIC、更多的其他sensor如骨感等,势必造成耳机的空间资源非常紧张。

06生产一致性不能保证

如中间媒介的松紧度,sensor随PCB材质、元器件的特性表现差异等,都会影响按键的压感效果。所以压感的生产一致性很难保证,甚至一对耳机中左右耳按压力度都不一样。

针对以上痛点,奥迪威推出包括sensor在内的整套解决方案,方案在成本、生产效率与良率、抗干扰性、sensor校准精度及生产一致性等方面都有明显优势,助力TWS行业提高产量、保障一致性,为融入、升级降噪功能保留充足空间,改善用户体验。

压电压感方案与其他方案对比

奥迪威压电压感整体解决方案优势

01成本低

奥迪威压电压感整体解决方案的单价成本远低于其它压感方案。

02效率、良率双值高

方案中的sensor和调理芯片都能够通过贴片工艺装配,有效保证一次性的生产良率和ESD的要求。

03自带环境参数校验功能,抗干扰性强

理论上不同的使用环境都会造成各种sensor的参数差异,造成耳机操控误差。奥迪威压电压感方案就此特别设计了针对性的DSP处理模块,从根本上解决了使用环境产生的压感差异问题。

04易于装配,Sensor校准精度高

奥迪威压电压感方案的sensor和调理芯片是一个整体SOC,可以直接用于装配,有效保障sensor校准精度更高。

05体积小,为耳机功能扩充保留空间

奥迪威压电方案的SOC的整体体积小于2.5*2.5mm,占用的空间小,能够为耳机升级迭代保留充足的空间,例如优化降噪方案,能够留出更多空间摆放的MIC、骨感sensor等元器件。

06DSP+sensor,双重校验保证产品体验一致性

PCBA的参数校验DSP:理论上同批次的PCBA都有材质和元器件的参数差异,导致调理芯片对电压电容等参数的检测基点不一样,从而影响灵敏度或误操作。奥迪威压电压感方案的RM1101A/RM1102A设计针对性的DSP处理模块。

压电sensor的自动校验功能:理论上各种sensor都有一致性的问题,目前大多数芯片都没有处理方案。奥迪威压电压感方案专门针对这个问题做了处理,使压电sensor具备自动校验功能,在生产过程中能够自动检验,保证产品体验一致性。

奥迪威压触传感器

应用于方案中的触觉传感器,是一种基于压触技术的操作交互传感器,产品实现先进的无缝设计,更容易防尘、防水,寿命更长、体验更佳。

高精度入耳

识别敏感度非常高,压力敏感度可达毫克级,确保达到高精度入耳要求。

高准确度

可根据应用需求,将不同灵敏度设计在合理范围内,保证用户操作的准确性。

低功耗

具有自发电荷可逆的特性,工作电流小,功耗低,更安全。

一致性好

严格按照性能、工艺、规格等要求制作,一致性好。