วิธีใช้งานการออกแบบหูฟัง TWS คุณภาพสูงอย่างรวดเร็วด้วยทวีตเตอร์และวูฟเฟอร์โดยเฉพาะ

ในช่วงแรก ๆ ของการสตรีมเสียง อัตราข้อมูลไร้สายมีจำกัด และผู้ใช้ยอมรับการสูญเสียความเที่ยงตรงเป็นราคาเพื่อความสะดวกของเพลงดิจิตอลหลายพันเพลงในกระเป๋าของพวกเขา แต่ด้วยการเปิดตัวเทคโนโลยีไร้สายที่รองรับปริมาณงานไร้สายที่มากขึ้นและอัลกอริธึมการบีบอัดที่ได้รับการปรับปรุง ผู้บริโภคจึงฉลาดขึ้น นั่นหมายความว่าตอนนี้นักออกแบบจำเป็นต้องนำเสนอหูฟังสเตอริโอไร้สายที่แท้จริง (TWS) เพื่อตอบสนองความคาดหวังของผู้บริโภค หูฟัง TWS สัญญาว่าจะสร้างเสียงได้แม่นยำยิ่งขึ้นในสเปกตรัมเสียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่สูงซึ่งมักจะหายไปจากดีไซน์รุ่นเก่า

แต่คุณภาพเสียงเป็นเพียงแง่มุมหนึ่งของการสร้างเสียงไร้สายที่ทันสมัย ในตลาดที่มีการแข่งขันสูง นักพัฒนาชุดหูฟังต้องพิจารณาอย่างใกล้ชิดว่าผู้บริโภคต้องการอะไร และใช้ข้อมูลเชิงลึกนั้นเพื่อสร้างความแตกต่างให้กับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่าที่สุด ตัวอย่างเช่น ผู้บริโภคยังต้องการการตัดเสียงรบกวนแบบแอคทีฟ (ANC) อย่างมีประสิทธิภาพและการลดผลกระทบจากการบดเคี้ยว เพื่อให้สามารถเพลิดเพลินกับประสบการณ์การฟังได้ดียิ่งขึ้น สำหรับผู้ฟังที่มีอายุมากกว่า การชดเชยอัตโนมัติ (การปรับการได้ยินเฉพาะบุคคล) สำหรับการสูญเสียการได้ยินตามธรรมชาติที่ความถี่สูงก็เป็นที่ต้องการมากขึ้นเช่นกัน

การตอบสนองความต้องการเหล่านี้จำเป็นต้องมีแนวทางแก้ไขด้วยการออกแบบที่แยกวูฟเฟอร์สำหรับเสียงเบสและทวีตเตอร์สำหรับเสียงแหลม สิ่งนี้อยู่นอกเหนือทักษะของทีมพัฒนาจำนวนมาก ส่งผลให้ตารางเวลาออกสู่ตลาดนานขึ้นและอาจสูญเสียโอกาสเมื่อพวกเขาจ้างผู้เชี่ยวชาญหรือพัฒนาความชำนาญ

บทความนี้สรุปการพัฒนาที่ขับเคลื่อนระบบเสียงไร้สายเชิงพาณิชย์และผลกระทบต่อการออกแบบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของหูฟัง บทความนี้จะแนะนำการออกแบบอ้างอิงสำหรับหูฟัง TWS และแสดงให้เห็นว่านักออกแบบสามารถใช้เพื่อนำโซลูชันชุดหูฟังออกสู่ตลาดได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งอนุญาตให้ใช้คุณสมบัติที่แตกต่าง ในขณะที่สร้างเสียงเบสที่หนักแน่นและเสียงแหลมที่ขยายออกมาได้อย่างแม่นยำซึ่งขณะนี้ถูกจับโดยซอฟต์แวร์บีบอัดเสียงที่ทันสมัย

ความก้าวหน้าของเสียงดิจิตอล

ในโลกแห่งความเป็นจริง เสียงเป็นสัญญาณอนาล็อก แต่อุปกรณ์บันทึกและเล่นของเราส่วนใหญ่นั้นเกี่ยวข้องกับสัญญาณดิจิตอล เสียงจะถูกแปลงเป็นดิจิตอลโดยใช้ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) ที่ขับเคลื่อนโดยอัลกอริธึมเข้ารหัส/ถอดรหัส (“ตัวแปลงสัญญาณ”) ที่ควบคุมอัตราการสุ่มตัวอย่างในหน่วยเฮิรตซ์ (Hz) และความลึกของบิต (บิต) การสุ่มตัวอย่างจะจับแอมพลิจูดของรูปคลื่นอนาล็อกของเสียงในช่วงเวลาที่กำหนด

อัตราตัวอย่างเป็นการประนีประนอม อัตราที่ต่ำกว่าส่งผลให้มีข้อมูลในการจัดการน้อยลง แต่ความละเอียดลดลง ความลึกของบิตคือจำนวนบิตของข้อมูลในแต่ละตัวอย่าง อีกครั้งต้องมีการประนีประนอมระหว่างจำนวนบิตและคุณภาพเสียง ความลึกของบิตทั่วไปคือ 16, 24 และ 32 บิต (รูปที่ 1)

รูปที่ 1: เสียงอนาล็อกจะถูกแปลงเป็นดิจิตอลโดยการสุ่มตัวอย่างที่ความถี่และอัตราบิตที่กำหนด การเพิ่มอัตราการสุ่มตัวอย่างและความลึกของบิตช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลที่แปลงเป็นดิจิตอลจะสะท้อนสัญญาณอนาล็อกได้ใกล้เคียงยิ่งขึ้น และปรับปรุงคุณภาพของการทำสำเนา (ที่มาของภาพ: Knowles)

อัตราการสุ่มตัวอย่าง × ความลึกบิต × จำนวนช่องสัญญาณกำหนดบิตเรตเป็นบิตต่อวินาที (bps) สำหรับคุณภาพเพลงที่ยอมรับได้ อัตราบิตมักจะมากกว่า 192 กิโลบิตต่อวินาที (kbps) ตัวอย่างเช่น คุณภาพซีดีขึ้นอยู่กับอัตราการสุ่มตัวอย่าง 44.1 กิโลเฮิรตซ์ (kHz) และความลึกบิต 16 บิต สำหรับการทำซ้ำแบบสเตอริโอ อัตราบิตจึงเป็น 1.411 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps)

ตัวแปลงสัญญาณทั่วไปมักใช้เทคนิคการบีบอัดที่ละทิ้งข้อมูลระหว่างการเข้ารหัสที่ได้รับการพิจารณาแล้วว่าจะไม่ส่งผลกระทบมากนักต่อวิธีที่ผู้ฟังรับรู้สตรีมเสียงที่ถอดรหัสแล้ว จุดมุ่งหมายคือลดบิตเรตให้ต่ำที่สุดโดยไม่กระทบต่อคุณภาพเสียงอย่างเกินควร ตัวแปลงสัญญาณดังกล่าวเรียกว่า "สูญเสีย" เนื่องจากตัวถอดรหัสไม่สามารถทำซ้ำสัญญาณเดิมได้เนื่องจากไม่มีข้อมูลต้นฉบับทั้งหมด โดยทั่วไปจะเป็นความถี่สูง (เสียงแหลม) ที่ถูกตัดออกโดยตัวแปลงสัญญาณแบบสูญเสีย

ด้วยความก้าวหน้าของคลื่นวิทยุระยะใกล้ที่ใช้พลังงานต่ำ ลิงก์ไร้สายจึงสามารถรองรับปริมาณงานได้มากขึ้นโดยไม่กระทบต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ ตัวอย่างเช่น Bluetooth LE Audio ซึ่งเป็นรูปแบบการสตรีมไร้สายที่ใช้ Bluetooth LE ที่เพิ่งเปิดตัว ให้คุณภาพเสียงที่สูงกว่า Classic Bluetooth Audio และใช้พลังงานน้อยลง

วิศวกรยังได้เพิ่มประสิทธิภาพของตัวแปลงสัญญาณของพวกเขา ตัวแปลงสัญญาณ "lossless" ที่ใหม่กว่าเหล่านี้ รวมกับการเชื่อมต่อไร้สายที่มีปริมาณงานสูงขึ้น ได้เปิดใช้งานเสียงไร้สายที่สูงขึ้นมาก (ตารางที่ 1) บริการด้านเสียงจากบริษัทต่าง ๆ เช่น Apple, Amazon และ Spotify ให้การสตรีมเสียงคุณภาพสูงแบบไม่สูญเสียข้อมูล อย่างไรก็ตาม ผู้ออกแบบควรทราบว่าบิตเรตที่เข้ารหัสสำหรับตัวแปลงสัญญาณแบบไม่สูญเสียข้อมูลมักจะสูงกว่าลิงก์ไร้สายที่รองรับได้อย่างน่าเชื่อถือ ตัวอย่างเช่น ตัวแปลงสัญญาณ LDAC ของ Sony เข้ารหัสที่บิตเรต 6.1 Mbps (32 x 96 x 2) แต่บิตเรตของลิงก์ไร้สายถูกจำกัดที่ 990 kbps

ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบตัวแปลงสัญญาณ "lossless" (Sony, Savitech และ Qualcomm) กับคุณภาพซีดีและตัวแปลงสัญญาณแบบสูญเสีย (Qualcomm และ Bluetooth SIG (SBC)) โปรดทราบว่าอัตราบิตสูงสุดสำหรับตัวแปลงสัญญาณแบบไม่สูญเสียข้อมูลถูกจำกัดโดยความสามารถของลิงก์ไร้สาย Bluetooth (ที่มาของภาพ: Knowles)

ANC และเสียงส่วนบุคคล

ความคาดหวังของผู้บริโภคสำหรับหูฟัง TWS นั้นมีมากกว่าเสียงที่เหนือชั้น ผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ต้องมี ANC และคุณสมบัติอื่น ๆ ด้วย ANC เป็นที่นิยมเนื่องจากมอบประสบการณ์การฟังที่มีคุณภาพแก่ผู้ใช้เมื่อมีเสียงรบกวนรอบข้างในระดับสูง เช่น ในห้องโดยสารเครื่องบิน ANC ทำงานโดยใช้ไมโครโฟนในหูฟังที่รับเสียงรบกวนความถี่ต่ำและตัดเสียงรบกวนก่อนที่ผู้ใช้จะรับรู้ถึงการมีอยู่ของหูฟัง การยกเลิกเกิดขึ้นเมื่อชุดหูฟังสร้างเสียงรองที่กลับด้าน 180˚ ซึ่งสัมพันธ์กับเสียงต้นฉบับ

การปรับปรุงที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่มีให้กับหูฟังไร้สายในขณะนี้คือเสียงที่ปรับเปลี่ยนในแบบของคุณ ผู้ใช้ที่มีความบกพร่องทางการได้ยินที่เกิดมาพร้อมกับอายุ อาจมีปัญหาในการได้ยินความถี่สูงเป็นพิเศษ (รูปที่ 2) มีแอพสมาร์ทโฟนและเครื่องมืออื่น ๆ ที่อนุญาตให้ผู้ใช้เพิ่มความถี่เฉพาะเพื่อชดเชยการสูญเสียการได้ยิน แต่มักจะเป็นพื้นฐานและให้ผลลัพธ์ที่ไม่ดี แต่ตอนนี้ ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงได้พัฒนาสิ่งนี้ไปอีกขั้นด้วยอัลกอริธึมที่กำหนดระดับการได้ยินตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด โดยให้ผู้ใช้ทำการทดสอบการฟังอย่างละเอียด ผลลัพธ์ที่ได้คือหูฟังเอียร์บัดที่ปรับเอาต์พุตได้อย่างสมบูรณ์แบบเพื่อชดเชยความบกพร่องทางการได้ยิน

รูปที่ 2: เมื่อผู้ใช้มีอายุมากขึ้น พวกเขาจะค่อย ๆ สูญเสียความสามารถในการได้ยินความถี่ที่สูงขึ้น เสียงส่วนบุคคลจะช่วยเพิ่มความถี่ที่เลือกเพื่อชดเชยการสูญเสียความไวในการได้ยิน (ที่มาของภาพ: Knowles)

การพัฒนาทางเทคนิคขั้นสุดท้ายในเอียร์บัดสมัยใหม่คือการลดการบดเคี้ยว ผลของการบดเคี้ยวเกิดขึ้นเมื่อหูฟังปิดส่วนนอกของช่องหู นี่เป็นปัญหาทั่วไปของผลิตภัณฑ์ที่ออกแบบมาให้แนบสนิทกับหู หูฟังช่วยเพิ่ม “อิมพีแดนซ์” ทางเสียงของช่องหูได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยเพิ่มแอมพลิจูดของแรงดันเสียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหูอยู่ภายใต้เสียงความถี่ต่ำที่เกิดจากผู้ใช้ (ตัวอย่าง ได้แก่ การพูด การเดิน และการกลืน) ผลที่ได้คือเสียง "บูม" คล้ายเสียงก้องในหูที่น่ารำคาญและเสียสมาธิ

ผู้ผลิตหูฟังได้ทำงานเพื่อลดผลกระทบจากการบดเคี้ยวโดยการออกแบบทางกลไก เช่น การเพิ่มช่องเล็ก ๆ ระหว่างเอียร์บัดและช่องหูเพื่อลดอิมพีแดนซ์ของเสียง ตลอดจนผ่านการออกแบบซอฟต์แวร์ เช่น การลดการบดเคี้ยวในกิจวัตร ANC

ข้อดีของวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์แบบแยกส่วน

จนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ การออกแบบหูฟังไร้สายมีความท้าทายน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการออกแบบลำโพงขนาดเต็มซึ่งเชื่อมต่อกับระบบเสียงออดิโอไฟล์ระดับไฮเอนด์ ผู้ใช้ยอมรับคุณภาพที่ต่ำกว่าในหูฟังเป็นราคาเพื่อความสะดวก และทำให้นักออกแบบสามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์ในรูปแบบขนาดเล็กได้ง่ายขึ้นด้วยราคาที่สมเหตุสมผล ตัวอย่างเช่น เป็นเรื่องปกติที่จะใช้ไดรเวอร์ฟูลเรนจ์แทนวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์แยกกัน ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่ การทำสำเนาความถี่สูงอาจสูญเสียไป แต่นี่แทบจะไม่เป็นปัญหาเลยเมื่อไม่มีความถี่เหล่านั้นจากสตรีมเสียงไร้สาย

อย่างไรก็ตาม ด้วยการถือกำเนิดของตัวแปลงสัญญาณแบบไม่สูญเสียและเทคโนโลยีที่มีอัตราการส่งผ่านข้อมูลสูง เช่น Bluetooth LE Audio ระบบเสียงไร้สายจึงให้ช่วงความถี่เสียงทุ้มและเสียงแหลมอย่างเต็มรูปแบบ (รูปที่ 3) การผลิตเสียงนี้ต้องใช้หูฟังมากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น ผู้บริโภคคาดหวัง ANC เสียงที่ปรับเปลี่ยนในแบบของคุณ เอฟเฟกต์การบดเคี้ยวที่ลดลง และความเหมาะสมสำหรับกรณีการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงเพลง ทีวี การประชุมทางวิดีโอ และการโทรด้วยเสียง ทั้งหมดนี้อยู่ในรูปแบบที่กะทัดรัด และอีกครั้งในราคาที่สมเหตุสมผล

รูปที่ 3: ตัวแปลงสัญญาณแบบไม่สูญเสียข้อมูลให้ข้อมูลความถี่สูงมากขึ้น ทำให้สร้างเสียงแหลมได้ดีขึ้นในระหว่างการเล่นเพลงในหูฟังเอียร์บัดที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสม (ที่มาของภาพ: Knowles)

ข้อกำหนดจำนวนมากเหล่านี้ต้องการการประนีประนอมในการออกแบบ ตัวอย่างเช่น ในการส่ง ANC ที่มีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง เช่น ในห้องโดยสารเครื่องบิน ตัวขับเสียงจำเป็นต้องสร้างเอาต์พุตเสียงเบสสูงโดยมีความเพี้ยนต่ำ การออกแบบกึ่งเปิดที่จัดการกับการบดเคี้ยวทำให้ต้องการเอาต์พุตเสียงเบสเพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน การเล่นเสียงแบบไม่สูญเสียข้อมูลต้องใช้ไดรเวอร์ลำโพงเพื่อจัดการกับเอาต์พุตเสียงแหลมสูงสุด 20 กิโลเฮิรตซ์ (kHz) ขึ้นไป การตอบสนองความต้องการทั้งสองด้วยไดรเวอร์ลำโพงไดนามิกตัวเดียวในฟอร์มแฟกเตอร์ขนาดเล็กนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย

วิธีแก้ปัญหาคือแบ่งความถี่เสียงทุ้มและเสียงแหลมในวูฟเฟอร์ไดนามิกและทวีตเตอร์บาลานซ์อาร์มาเจอร์ (BA) ที่แยกจากกัน ทวีตเตอร์ BA เป็นส่วนประกอบเฉพาะที่แต่เดิมพัฒนาขึ้นสำหรับแอปพลิเคชันเครื่องช่วยฟัง ซึ่งขณะนี้มีการใช้มากขึ้นเพื่อเพิ่มการตอบสนองของเสียงแหลมในหูฟังเอียร์บัดคุณภาพสูง ในทวีตเตอร์ BA สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์จะสั่น reed ขนาดเล็ก ๆ ที่สมดุลระหว่างแม่เหล็กสองตัวภายในตัวเครื่องขนาดกะทัดรัด การเคลื่อนไหวของ reed จะถูกถ่ายโอนไปยังไดอะแฟรมอะลูมิเนียมที่แข็งมากซึ่งทำให้เกิดเสียง

ด้วยการกำหนดค่าวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ BA โดยเฉพาะ วูฟเฟอร์สามารถออกแบบให้เน้นไปที่การให้เสียงเบสที่หนักแน่นเพื่อรองรับการสร้างแบบไม่สูญเสียข้อมูล ANC และการลดเอฟเฟกต์การปิดกั้น ในขณะที่เอาต์พุตทวีตเตอร์ BA ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับเสียงแหลมที่ชัดเจนและชัดเจน ซึ่งจะช่วยลดความจำเป็นในการปรับอีควอไลเซอร์ ซึ่งจะช่วยประหยัดพลังงานและเพิ่มพื้นที่ว่างแบบไดนามิก (ภาพที่ 4)

รูปที่ 4: การแยกระบบลำโพงออกเป็นไดนามิกวูฟเฟอร์ (สีเขียว) และทวีตเตอร์ BA (สีน้ำเงิน) จะสร้างการตอบสนองความถี่แบบ "ไฮบริด" (สีแดง) (ที่มาของภาพ: Knowles)

ข้อได้เปรียบอีกประการหนึ่งมาจากการแยกตัวขับเสียงออกจากกัน: ผู้ออกแบบมีระดับความเป็นอิสระในการจัดตัวขับเสียงที่มากขึ้น ตัวอย่างเช่น วูฟเฟอร์สามารถวางในแนวเดียวกับจุกหูฟังได้น้อยลง ดังนั้นจึงทำให้ทวีตเตอร์ BA อยู่ในตำแหน่งใกล้กับช่องเปิดหูเพื่อลดปริมาณอากาศที่ติดอยู่ระหว่างทวีตเตอร์และส่วนปลายหู ซึ่งเป็นการจำกัดผลกระทบของการบดเคี้ยว (ภาพที่ 5)

รูปที่ 5: การแยกวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ในเอียร์บัดช่วยให้ทวีตเตอร์อยู่ในตำแหน่งที่ด้านหน้าของอุปกรณ์ ซึ่งจะช่วยจำกัดผลกระทบจากการปิดกั้น (ที่มาของภาพ: Knowles)

นอกจากนี้ การแยกวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ยังช่วยให้นักออกแบบปรับแต่งการตอบสนองความถี่ได้ ตัวอย่างเช่น พวกเขาสามารถกำหนดคุณสมบัติอะคูสติกใกล้กับช่องเปิดทวีตเตอร์เพื่อปรับแต่งการตอบสนองความถี่สูง จากนั้นนักออกแบบจะปรับครอสโอเวอร์เพื่อให้สัญญาณวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ผสมกันได้อย่างราบรื่น นักออกแบบยังสามารถปรับความไวของทวีตเตอร์เพื่อให้เข้ากับวูฟเฟอร์ได้ดีขึ้นด้วยการเลือกอิมพีแดนซ์คอยล์ที่สูงขึ้นหรือต่ำลง การปรับแต่งขั้นสุดท้ายของการตอบสนองความถี่โดยรวมของหูฟังสามารถทำได้โดยใช้การปรับแต่งที่เปิดใช้งานการประมวลผลสัญญาณดิจิตอล (DSP)

ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจาก Bluetooth IC จำนวนมากมีเอาต์พุตคู่ วูฟเฟอร์และทวีตเตอร์สามารถขับเคลื่อนด้วยแอมพลิฟายเออร์แต่ละตัวเพื่อความยืดหยุ่นที่มากขึ้นในการกำหนดการตอบสนองความถี่

การออกแบบอ้างอิงเสียงไร้สายคุณภาพสูง

วิศวกรที่คุ้นเคยกับไดรเวอร์ลำโพงเดี่ยวในการออกแบบระบบไร้สายจะต้องพบกับความท้าทายจากความซับซ้อนเพิ่มเติมที่เกิดจากวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ที่แยกจากกันซึ่งจำเป็นในการสร้างเสียงคุณภาพสูง ทว่าแนวโน้มนั้นชัดเจนต่อความสามารถด้านเสียงคุณภาพสูง ดังนั้นจึงต้องพิจารณาเส้นทางสู่การออกแบบไดรเวอร์คู่สำหรับการสร้างคุณภาพของการสตรีมเสียงแบบไม่สูญเสียข้อมูล

เพื่อช่วยให้นักออกแบบก้าวไปในทิศทางนี้ Knowles ผู้ผลิตทวีตเตอร์ของ BA ได้แนะนำ TC-35030-000 ที่ออกแบบโดยอ้างอิงหูฟังสเตอริโอไร้สายที่แท้จริง การออกแบบที่ใช้อ้างอิงนี้ ช่วยย่นระยะเวลาในการออกสู่ตลาดสำหรับหูฟัง TWS โดยรวมคุณสมบัติขั้นสูงที่สำคัญหลายอย่างที่ผู้ใช้ต้องการ ดังนั้นจึงขจัดความท้าทายในการออกแบบทั่วไปหลายประการ

การออกแบบอ้างอิงรวมถึงการออกแบบทวีตเตอร์ BA ของ Knowles เองเพื่อเสียงความถี่สูงที่ดี พร้อมด้วยวูฟเฟอร์ไดนามิกขนาด 10 มม. (มม.) เพื่อเสียงเบสที่หนักแน่น หน่วยนี้ยังรวมถึงไมโครโฟนระบบไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (MEMS) สำหรับ ANC และการโทรด้วยเสียง การออกแบบอ้างอิงให้เวลาในการเล่น 13 ชั่วโมง (ชม.) หรือ 8 ชั่วโมง ของเวลาสนทนาจากแบตเตอรี่ในตัว และรองรับ Bluetooth 5.2 คุณสมบัติเพิ่มเติมที่รวมอยู่ในชุดประกอบด้วยระบบควบคุมแบบสัมผัสและเทคโนโลยีผู้ช่วยเสียงในตัว (รูปที่ 6)

รูปที่ 6: การออกแบบอ้างอิงหูฟัง TWS TC-35030-000 มีทวีตเตอร์ BA สำหรับเสียงความถี่สูงที่ดีและวูฟเฟอร์ไดนามิก 10 มม. สำหรับเสียงเบสที่หนักแน่น (ที่มาของภาพ: Knowles)

ทวีตเตอร์ BA ให้การตอบสนองที่ขยายได้ดีกว่า 20 kHz เมื่อเปรียบเทียบเอาท์พุตเสียงแหลมของผลิตภัณฑ์ Knowles กับลำโพงไดนามิกขนาด 8 มม. ทั่วไป ทวีตเตอร์ BA จะให้เอาต์พุตเสียงแหลมที่เพิ่มขึ้นและการขยายที่จำเป็นสำหรับเสียงคุณภาพสูง รวมถึงความสามารถในการรองรับการปรับแต่งหรือเพิ่มประสิทธิภาพการได้ยิน (รูปที่ 7)

รูปที่ 7: แสดงเป็นการตอบสนองความถี่สูงของทวีตเตอร์ BA ของ Knowles เมื่อเทียบกับลำโพงไดนามิก (แหล่งรูปภาพ: Knowles)

สรุป

ความก้าวหน้าในเซมิคอนดักเตอร์ไร้สายและตัวแปลงสัญญาณได้เปลี่ยนภูมิทัศน์ของหูฟัง ตอนนี้ผู้บริโภคคาดหวังเสียงเบสที่ทุ้มลึก เสียงแหลมที่ละเอียด และช่วงไดนามิกที่กว้างจากอุปกรณ์ TWS ในหูของพวกเขา นอกจากนี้ ผู้ใช้คาดหวังคุณสมบัติขั้นสูง เช่น ANC และเสียงส่วนบุคคล และไม่ยอมรับเอฟเฟกต์เช่นการบดเคี้ยว

เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการตอบสนองต่อความถี่ของชุดหูฟัง TWS ได้ดียิ่งขึ้น นักออกแบบจำเป็นต้องเปลี่ยนไปใช้การออกแบบไดรเวอร์คู่ที่มีทวีตเตอร์และวูฟเฟอร์เฉพาะ แม้ว่าจะเป็นความท้าทายทางเทคนิค แต่การออกแบบอ้างอิงหูฟัง TWS TC-35030-000 ของ Knowles ก็ช่วยได้ การผสมผสานระหว่างทวีตเตอร์ BA วูฟเฟอร์ และไมโครโฟน MEMS เป็นพื้นฐานที่ดีสำหรับการออกแบบหูฟังคุณภาพสูงพร้อมคุณสมบัติที่ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความแตกต่างกันอย่างชัดเจน