Słuchawki TWS (OEM, BT 5.3 + ANC)

Qualcomm vs. Airoha: ekosystem chipsetu i koszty NRE

Wybór chipsetu definiuje środowisko SDK, dostępność projektu referencyjnego i koszt NRE (jednorazowe koszty inżynieryjne) dla dostosowań:

Qualcomm QCC3072 (oraz QCC3056 dla tańszego ANC). Wzorzec branżowy pod względem jakości dźwięku i wydajności ANC. Koder-dekoder audio Qualcomm Aqstic jest zintegrowany na chipie, zapewniając referencyjną jakość przetwornika DAC. Duży ekosystem zewnętrznych partnerów firmware’owych. Dostęp do SDK wymaga podpisania umowy deweloperskiej z Qualcommem — dostępnej przez autoryzowane domy projektowe. Koszt NRE dla niestandardowej warstwy firmware (mapowanie przycisków, ustawienia wstępne korektora, strojenie ANC): zazwyczaj 8 000–20 000 USD za pełne zaangażowanie domu projektowego. Preferowany wybór dla produktów konkurujących w przedziale cenowym powyżej 40 USD, gdzie jakość dźwięku jest czynnikiem różnicującym.

Airoha AC6973 (lub AC6975 dla funkcji wyższego poziomu). Chipset spółki zależnej MediaTek. Niższy koszt BOM niż Qualcomm — 1,20–2,00 USD taniej na sztukę. Konkurencyjna wydajność ANC dla produktów klasy średniej. SDK Airoha jest łatwiej dostępne przez chińskie fabryki ODM, co obniża koszt NRE (zazwyczaj 3 000–8 000 USD za równoważne dostosowania). Dobry wybór dla produktów skierowanych do przedziału cenowego 15–35 USD.

Oba chipsety obsługują aptX (Qualcomm) lub LDAC (koder Sony, wymaga osobnej licencji) jako bezstratne kodeki audio. Jeśli docelowy rynek obejmuje audiofilów ceniących bezstratną transmisję, należy potwierdzić, że licencjonowanie kodeków jest uwzględnione w zakresie firmware’u fabryki i zostało odzwierciedlone w certyfikacji BQB.

Pomiar wydajności ANC

„Aktywna redukcja szumów” obejmuje szeroki zakres wydajności. Deklarowane przez fabrykę „tłumienie ANC -30 dB” to wartość szczytowa mierzona przy konkretnej częstotliwości (zazwyczaj 200–400 Hz) w warunkach laboratoryjnych. Liczy się rzeczywista wydajność w całym zakresie częstotliwości:

Standardy pomiarowe ANC. ANSI S3.19 (USA) i IEC 60268-7 mierzą pasywną i aktywną redukcję szumów w zależności od częstotliwości. Krzywa wydajności ANC przedstawiająca tłumienie w dB od 63 Hz do 8 kHz daje pełny obraz. Należy zażądać tej krzywej, a nie tylko pojedynczej szczytowej wartości dB.

ANC feedforward vs. feedback vs. hybrydowy. Feedforward (tylko mikrofon zewnętrzny) tłumi szum zanim dotrze do ucha, ale może wprowadzać artefakty dla głosów i zmiennych źródeł hałasu. Feedback (tylko mikrofon wewnętrzny) koryguje resztkowy szum przy uchu, ale ma ograniczoną przepustowość. Hybrydowy (zewnętrzny + wewnętrzny mikrofon) jest aktualnym standardem dla tłumienia >-20 dB w zakresie 20 Hz–4 kHz. Należy potwierdzić architekturę ANC.

Strojenie ANC. Rozmieszczenie mikrofonu, współczynniki filtrów i strojenie opóźnienia są specyficzne dla fabryki i wymagają strojenia akustycznego w komorze dla każdego modelu produkcyjnego. Należy zażądać raportu z testu w komorze bezechowej z krzywą ANC słuchawki in-ear zmierzoną przy użyciu KEMAR (symulatora głowy i tułowia).

Dopasowanie wkładek usznych i metoda testowania klasy IP

Zgodność z IPX4. IPX4 oznacza, że słuchawka jest chroniona przed rozpryskiem wody z dowolnego kierunku przez 10 minut zgodnie z IEC 60529. Test wykorzystuje skrzynkę do rozbryzgiwania (nie prysznic) z przepływem 10 l/min. Po teście urządzenie musi nadal działać normalnie.

IPX4 jest wystarczające do odporności na pot podczas ćwiczeń. Nie chroni przed strumieniem bieżącej wody (to IPX5) ani zanurzeniem (IPX7). Należy upewnić się, że fabryka przeprowadza testy zgodnie z rzeczywistą procedurą IEC 60529, a nie tylko wewnętrzną skrzynką deszczową, która nie odtwarza standardowych parametrów testu.

Rozmiar i dopasowanie wkładek usznych. Słuchawki TWS są dostarczane z wkładkami w rozmiarach S/M/L (zazwyczaj silikonowe). Rozmiar M powinien zapewniać uszczelnienie w przewodzie słuchowym dla mediany geometrii ucha dorosłego. Złe dopasowanie zmniejsza pasywną izolację, co z kolei zmniejsza skuteczną tłumienność ANC — nawet doskonały hybrydowy ANC osiąga <10 dB tłumienia bez prawidłowego uszczelnienia akustycznego.

Należy zażądać próbnych egzemplarzy we wszystkich rozmiarach wkładek usznych i ocenić głębokość wsunięcia i komfort uszczelnienia. W przypadku produktów skierowanych do aktywnych użytkowników: należy potwierdzić, że materiał wkładki to silikon klasy medycznej (odpowiednik USP Class VI) i zweryfikować raport z przesiewania REACH SVHC dla materiału wkładki.

Zgodność regulacyjna dla słuchawek TWS

Słuchawki TWS z BLE 5.3 wymagają:

• FCC Part 15C (radio BT) + FCC Part 15B (niecelowe promieniowanie) — oba wymagane dla rynku USA
• CE RED (Dyrektywa o urządzeniach radiowych, 2014/53/EU) — EN 300 328 (radio BT), EN 301 489-17 (EMC), EN 62209 (SAR) — wymagane dla UE
• Kwalifikacja BQB (Bluetooth SIG) — wymagana do używania znaku towarowego „Bluetooth”
• EN 50332-2 (bezpieczny poziom ciśnienia akustycznego) — UE wymaga dokumentacji zgodności z maksymalnym wyjściowym SPL słuchawek

Należy potwierdzić, że wszystkie cztery kategorie certyfikacji są objęte pakietem zgodności fabryki przed złożeniem zamówień produkcyjnych.