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今天我們就一起來了解一下這個行業(yè)，現(xiàn)在目前市場上的TWS藍(lán)牙耳機(jī)比較雜，幾乎每家都在設(shè)計、制造生產(chǎn)這個火爆的產(chǎn)品，TWS藍(lán)牙耳機(jī)。下面我們就一起來分析一下TWS藍(lán)牙耳機(jī)目前的狀況。
我們先從產(chǎn)品描述及特點(diǎn)開始，目前幾乎每家生產(chǎn)商都符合以下幾個要求及功能。
1.適用于運(yùn)動、音樂、通話三種應(yīng)用場景，突 ? ? ? ? 破“線”制，暢享無線；
2.耳機(jī)設(shè)計小巧輕便，在跑步，騎自行車或步行途中也可完全自由運(yùn)動；
3.耳機(jī)設(shè)計符合人體工程學(xué)，安全配適雙耳，佩戴舒適；
4.耳機(jī)支持入耳檢測功能，檢測入耳后，主動降噪；
5. 雙mic通話降噪技術(shù)，有效抑制環(huán)境噪音，聲音增強(qiáng)，讓對方清晰聽到你的聲音。
6.超10米的藍(lán)牙接收距離，方便使用；
7.耳機(jī)防水防汗等級達(dá)到IPX4，具備防水，防汗性能，適用于不同運(yùn)動環(huán)境。（不同廠家防水等級不同）
8.充電盒支持TYPE-C/無線充兩種充電方式，使用更加便利；
9.耳機(jī)放置于充電盒中，充電盒開蓋后耳機(jī)自動配對連接，進(jìn)行主從切換；
10.充電盒充電收納一體化設(shè)計，簡易收藏、方便攜帶、內(nèi)置充電觸點(diǎn)、放置耳機(jī)即可充電，耳機(jī)從充電盒中取出即自動開機(jī)；
以上是藍(lán)牙耳機(jī)的一些功能需求。
下面我們一起來了解一下耳機(jī)的電池容量及待機(jī)時長，這直接關(guān)乎到很多消費(fèi)者朋友是否決定購買的直接判斷。
根據(jù)統(tǒng)計目前市場上售賣的單耳的電池容量在25-60mAh之間，單次使用時間最長也不超過3小時，充電盒電池容量在350-500mAh之間，當(dāng)然也有及個別產(chǎn)商講充電盒電池達(dá)2000mAh（倍思），并且單只耳機(jī)重量在4.5g左右，充電盒的重量在40g左右，雖然重量不是大多數(shù)消費(fèi)者關(guān)心的數(shù)據(jù)，但是做為生產(chǎn)商卻是很關(guān)注這一數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@意味著在同等電子元件條件下，廠商可以節(jié)省一筆相當(dāng)可觀的塑膠材料費(fèi)用，畢竟作為當(dāng)下市場比較火爆的一款產(chǎn)品，這是走量的。
在此特別說明一下，電池一定要有保護(hù)電路。目前市場上一些無良商家在電池上面不加保護(hù)電路，這是一個非常大的安全隱患。
目前市場上面耳機(jī)內(nèi)部電池除了我們常見的軟包鋰電池(鋰聚合物電池)以外，還有一些柱形鋰電池，以及紐扣鋰電池，耳機(jī)充電盒子同樣使用的還有18650電池等
上面介紹了一些TWS耳機(jī)常見的一些功能以及賣點(diǎn)，下面我們就一起來了解一下做為一個合格的結(jié)構(gòu)工程師對耳機(jī)的結(jié)構(gòu)所必須要了解的知識：
做為耳機(jī)的必不可缺少的電子元件，喇叭單元，一般采用10mm或13mm動圈發(fā)聲單元，但也有部分產(chǎn)商采用5.8mm定制的全頻喇叭，特點(diǎn)是分離度高，低頻相對更充足。在此在說明一下，耳機(jī)喇叭單元的功率一般在3mW或者5mW。
說到喇叭單元那么我們就必須要知道在做結(jié)構(gòu)設(shè)計過程當(dāng)中所需要注意哪些內(nèi)容，這個時候我們就必須要了解前音腔、后音腔。前聲腔對低頻段影響不大，主要影響聲音的高頻部分。隨著前音腔容積的增大，高頻波峰會越高，高頻諧振點(diǎn)會越來越低。設(shè)計前聲腔時，同時需考慮出聲孔的面積，一般情況下，前聲腔越大，則出聲孔面積也應(yīng)該越大。當(dāng)出聲孔太小時，會使頻響急劇下降，聲強(qiáng)損失很大，音量會極大衰減。下面給出一些前音腔推薦值。
TWS耳機(jī)裝配點(diǎn)膠分享（溫馨提示：WIFI狀態(tài)下觀看，土豪請隨意）
但是對于耳機(jī)，本身的結(jié)構(gòu)空間就比較小，甚至很多人根本就不會去顧及這些，那么在此給出大家一些小比較常見的數(shù)據(jù)讓大家有一個好的參考，可以將前音腔的高度設(shè)計成0.4到1MM之間的高度，大家可以根據(jù)這個數(shù)據(jù)來進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。
后聲腔主要影響聲音的低頻部分，對高頻部分影響則較小。聲音的低頻部分對音質(zhì)影響很大，低頻波峰越高，低音就越突出，主觀上會覺得鈴聲比較悅耳。
一般根據(jù)SPEAKER 直徑的大小，推薦不同而聲腔容積值，下面給出一些后音腔推薦值。
耳機(jī)前后音腔結(jié)構(gòu)設(shè)計就解析到此，下面我們一起開看看TWS耳機(jī)對于音質(zhì)如何進(jìn)行降噪。
藍(lán)牙耳機(jī)上的降噪，根據(jù)原理可以分為以下幾種。
1、被動降噪。
這個是指入耳式耳塞，由于耳塞是通過一個硅膠套塞入人耳的耳道的。所以有較好的隔離外界聲音的作用。而且這個降噪是全頻的，就是對從20赫茲到20K赫茲的聲音都有效，而且，這個被動降噪是無損音質(zhì)的。所以一般的HIFi耳塞都是入耳式的就是因?yàn)檫@個原因。
2、通話降噪。
通話降噪，是指藍(lán)牙耳機(jī)用于通話時，為了讓通話的對方可以聽的清楚而設(shè)計的。常見的如高通的CVC降噪。它的原理是利用藍(lán)牙耳機(jī)內(nèi)部的芯片，把通話麥克風(fēng)接收到的信號進(jìn)行濾波處理，把外界的風(fēng)噪等降低。同時，還可以把對方傳過來的通話音進(jìn)行回聲削弱處理。CVC降噪由于沒有額外的麥克風(fēng)來采集外部的噪音，所以降噪效果目前還是滿足不了實(shí)際應(yīng)用。因此有的藍(lán)牙耳機(jī)還設(shè)計有額外的麥克風(fēng)，用于收集環(huán)境噪聲，然后內(nèi)部的處理器，就會把通話麥克風(fēng)收集的信號中，減去拾噪麥克風(fēng)收集的外部噪音。因此這種降噪效果要好很多。這種降噪我們一般叫“上行降噪”。
3、主動降噪。
主動降噪，是指在一些特定場合，如高鐵/飛機(jī)上，通過拾噪麥克風(fēng)，采集外界的一些有規(guī)律的噪聲(如飛機(jī)發(fā)動機(jī)的轟鳴聲)。通過電路或者算法，把在音樂信號中加入反向的噪音信號，是的人耳聽到的耳機(jī)中的聲音，和外界的噪聲直接抵消掉，從而達(dá)到降噪效果。
以上3種降噪為降噪原理，但是做為結(jié)構(gòu)人員來說，我們要想在結(jié)構(gòu)上做降噪的方式無非就那么幾種，第一密封音腔，讓前后音腔互不干擾，第二在結(jié)構(gòu)上做反向出音孔，第三在內(nèi)部增加絕緣海綿，從而達(dá)到吸音減少噪音反射。
目前市場上大多數(shù)的耳機(jī)降噪方式為在電子元件上面增加降噪麥克風(fēng)。這也是目前最常用的一種降噪的方式。當(dāng)然也有一些廠商直接運(yùn)用恒玄的藍(lán)牙芯片從而達(dá)到自適應(yīng)主動降噪。
下面再來了解一下耳機(jī)的天線部分，目前各大廠商所運(yùn)用的天線無非就這么幾種，第一種陶瓷藍(lán)牙天線
下面就來介紹一下陶瓷藍(lán)牙天線：陶瓷天線是另外一種適合于藍(lán)牙裝置使用的小型化天線。陶瓷天線的種類分為塊狀陶瓷天線和多層陶瓷天線。塊狀天線是使用高溫將整塊陶瓷體一次燒結(jié)完成后再將天線的金屬部分印在陶瓷塊的表面上。而多層天線燒制采用低溫共燒的方式講多層陶瓷迭壓對位后再以高溫?zé)Y(jié)，所以天線的金屬導(dǎo)體可以根據(jù)設(shè)計需要印在每一層陶瓷介質(zhì)層上，如此一來可以有效縮小天線尺寸，并能達(dá)到隱藏天線目的。由于陶瓷本身介電常數(shù)比pcb電路板的要高，所以使用陶瓷天線能有效縮小天線尺寸。陶瓷天線的效果要強(qiáng)于板載天線，一般有ANT 接入腳和地腳，使用也很比較方便。陶瓷天線的原理要分兩部分來說：一是發(fā)射天線，一是接收天線。
①陶瓷天線發(fā)射天線簡單說：就是通過一根叫做“天線”的電極將天線與地之間形成的高頻電場變成電磁波，從而能發(fā)射出去并傳播到遠(yuǎn)方?！ ?/p>
②陶瓷天線接收天線簡單說：就是通過一根叫做“天線”的電極將空中傳來的電磁波感應(yīng)為電場，生成高頻信號電壓，送到接收機(jī)進(jìn)行信號處理。
第二種板載天線：無線接收和發(fā)射用的PCB上的部分。發(fā)射時，它把發(fā)射機(jī)的高頻電流轉(zhuǎn)化為空間電磁波；接收時，它又把從空間截獲的電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流送入接收機(jī)?？臻g占用較少，成本低廉，不需單獨(dú)組裝天線，不易觸碰損壞，整機(jī)組裝方便，但有代價---犧牲性能。缺點(diǎn)是：單個天線場型很難做到圓整，插損高，效率相對低下，容易遭到主板上的干擾。
第三種是比較常見的FPC軟排天線，利用FPC排線的時候我要強(qiáng)調(diào)的是根據(jù)自己的結(jié)構(gòu)決定是否需要背膠。
第四種LDS天線，這是一種比較新型的工藝，可能很多朋友第一次聽說，在此我們就介紹一下這種LDS天線，LDS天線是FPC天線的進(jìn)化版。通過激光把天線的圖形雕刻出來。空間利用率極高?？梢猿浞掷昧Ⅲw空間的中的各種不規(guī)則的面，縮小天線體積。缺點(diǎn):貴。比FPC天線要貴一個數(shù)量級。且對產(chǎn)品外表面的工藝也有很多特殊要求。
在結(jié)構(gòu)上要主要天線不要與五金件距離太近，建議與電池的距離不得小于5MM，以上部分就是天線部分就分析到此，下面一起來分析一下另外電子料，咪頭
大多數(shù)使用的都是硅麥，也有一些產(chǎn)商使用的是常見的圓形mic
在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中一定要將mic用硅膠包住進(jìn)行密封，一般硅膠套的硬度為60度，
以上我們將咪頭部分就分析到此，下面我們一起來了解一下耳機(jī)與盒子充電結(jié)構(gòu)，目前耳機(jī)與充電盒充電部分大都是用PIN針，有些是通過其他材料進(jìn)行接觸，比如用的是彈片接觸進(jìn)行充電，通過 pin針來進(jìn)行接觸連接。一般單只耳機(jī)在2到4根之間進(jìn)行充電。讓PIN針與PCB進(jìn)行焊接最后再穿過殼子進(jìn)行接觸，從而進(jìn)行充電，甚至很多人有這么一個問題，那就是PIN針是怎么做出來的，在此給大家解釋一下。PIN針是用車床車出來的。PIN針彈力一般在60克左右。
上面我將PIN針的內(nèi)容介紹到此，下面我們一起來了解一下做為必不可少的一款物料，磁鐵
目前大家運(yùn)用的磁鐵材料一般都是釹鐵硼磁鐵，磁力N52，在此給大家介紹一下磁鐵，磁鐵分為2類，一類是永久性磁鐵，一類是非永久性磁鐵，永久磁鐵是能夠長期保持磁性的磁鐵，制作工藝為，先制作出磁鐵的模具，然后在把稀有金屬釹，鋁，鐵，硼等其他材料一起放入融爐中進(jìn)行融化，后面將融化后的鐵水倒入到之前做好的磁鐵模具中，冷卻后，在用砂輪進(jìn)行重新打磨成各種樣子，一般我們耳機(jī)里面的磁鐵，大家不需要支付模具費(fèi)用，只需要支付砂輪刀具以及治具的費(fèi)用。剛做好的磁鐵需要進(jìn)行充磁，另外在提示一下在的在出磁鐵工程圖時記得標(biāo)注磁鐵的充磁方向。磁力的大小一定要根據(jù)自己的產(chǎn)品而定。很多人對上面的N52這個意思不懂，有些是N35，N48，其實(shí)這就是磁力的大小，一般按照性能大小依次為n35至n52，數(shù)字越大性能越高也就是磁力越強(qiáng)。同樣的價格也越貴。按照溫度系數(shù)還可以分為n檔、m檔、h檔、sh檔等。
有些朋友想測量一下磁鐵的磁力，但是不知道怎么進(jìn)行測量，我們一般常用的測試設(shè)備有高斯計，和磁通計。高斯計（又稱特斯拉計）是根據(jù)霍爾效應(yīng)原理制成的測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器，它由霍爾探頭和測量儀表構(gòu)成?；魻柼筋^在磁場中因霍爾效應(yīng)而產(chǎn)生霍爾電壓，測出霍爾電壓后根據(jù)霍爾電壓公式和已知的霍爾系數(shù)可確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。高斯計的讀數(shù)以高斯或千高斯為單位。
磁通計是在測量線圈內(nèi)磁通變化時，根據(jù)可動框架的偏轉(zhuǎn)程度來確定磁通量的磁場測量儀器。
磁鐵在TWS耳機(jī)當(dāng)中的固定結(jié)構(gòu)大都是通過點(diǎn)膠進(jìn)行固定。以上就是磁鐵的部分，下面我們就來了解一下藍(lán)牙耳機(jī)的霍爾感應(yīng)部分?？赡芎芏嗳瞬惶斫饣魻栭_關(guān)。藍(lán)牙耳機(jī)霍爾開關(guān)就是把霍爾元件應(yīng)用在藍(lán)牙耳機(jī)上?；魻栭_關(guān)：通過磁感應(yīng)來控制耳機(jī)的開關(guān)機(jī)。由于藍(lán)牙耳機(jī)左右耳都需內(nèi)置磁鐵，所以霍爾磁控開關(guān)要做好磁鐵屏蔽功能。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同，需采用不同型號的霍爾芯片，使元器件免受磁場干擾。
很多人會問這么一個問題，那就是霍爾與磁鐵直之間的感應(yīng)距離控制在多少最好？要選擇多大的磁鐵合適？但其實(shí)距離與磁場是要根據(jù)實(shí)際電路來選擇的，沒有固定的參數(shù)?；魻柺峭ㄟ^感應(yīng)磁場來工作的，當(dāng)我們選擇磁鐵時，一般情況下磁場需要大于選擇的霍爾工作點(diǎn)的1-2倍，這樣霍爾才會感應(yīng)到磁場并開始工作。這里要注意的一點(diǎn)是磁鐵的尺寸和磁場強(qiáng)度是無關(guān)的，在進(jìn)行霍爾選型時，霍爾的感應(yīng)距離和磁場強(qiáng)度有直接關(guān)系，沒有固定的距離參數(shù)，感應(yīng)距離是根據(jù)霍爾靈敏度與磁場的強(qiáng)度來決定的，磁場越大霍爾感應(yīng)的距離就越遠(yuǎn)，當(dāng)霍爾靈敏度較高導(dǎo)致出現(xiàn)誤差時，可以考慮適當(dāng)?shù)睦h(yuǎn)霍爾與磁鐵的距離，或者降低磁場強(qiáng)度。
以上就是霍爾部分，下面我們一起來了解一下無線充，個人感覺無線充用在藍(lán)牙耳機(jī)上面并沒有什么太大的作用，因?yàn)闊o線藍(lán)牙耳機(jī)有自己的充電倉。那么在此就就不重點(diǎn)的接受無線結(jié)構(gòu)我就直接上圖，讓大家能夠知道無線充的結(jié)構(gòu)。
下面我們就來一起看看TWS藍(lán)牙耳機(jī)需要經(jīng)過哪些測試。
1、耳機(jī)功耗測試。
3、RF有源測試。
4、喇叭頻率測試。
5、失真度測試。
6、降噪測試。
7、音頻測試。
8、可靠性測試等。
測試的類目很多?？梢哉f每個公司的測試標(biāo)準(zhǔn)不一樣，但實(shí)際類目都大同小異。如果是一些小公司專做山寨產(chǎn)品的對呀他們來說幾乎不需要測試。甚至于很多耳機(jī)連最基本的跌落測試都過不了。更不要說其他的測試了。
現(xiàn)在我們要來看看認(rèn)證，就是說耳機(jī)一般要經(jīng)過什么認(rèn)證。可能很多人對于這些不是很清楚。我們一起來了解一下耳機(jī)要做哪些認(rèn)證。CE認(rèn)證、WPC認(rèn)證、BQB認(rèn)證、BIS認(rèn)證、Jate認(rèn)證、GB8898-2011等 ? 以上認(rèn)證也需要看該產(chǎn)品出口哪個國家才做哪些 認(rèn)證。下面我們就一起來介紹一下這些認(rèn)證。CE認(rèn)證：CE標(biāo)志是安全合格標(biāo)志而非質(zhì)量合格標(biāo)志。若出口至歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū)EEA包括歐盟EU及歐洲自由貿(mào)易協(xié)議EFTA的30個成員國中的任何一國，則可能需要CE認(rèn)證。
WPC認(rèn)證：主要用于印度，是印度管制無線法規(guī)的機(jī)構(gòu)，所有無線產(chǎn)品在進(jìn)入市場之前必須取得WPC的核準(zhǔn)。BQB認(rèn)證：就是藍(lán)牙認(rèn)證，產(chǎn)品具有藍(lán)牙功能并且在產(chǎn)品外觀上標(biāo)明藍(lán)牙標(biāo)志，必須通過一個叫做BQB（Bluetooth Qualification Body）的認(rèn)證。BIS認(rèn)證：BIS認(rèn)證是ISI認(rèn)證發(fā)證機(jī)構(gòu)印度標(biāo)準(zhǔn)局（The Bureau of Indian Standards），簡稱BIS，具體負(fù)責(zé)產(chǎn)品認(rèn)證工作。?
編輯：黃飛
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