耳に装着するTWSイヤホンはヒアラブル端末の中でも、実装のハードルが高い。代表的な数製品を分解したところ、その“先達”ともいえる補聴器向け部品や通信技術を利用する工夫が目立った。今後の高機能化へのいくつかの課題も見えてきた。

　ヒアラブル端末、特に完全ワイヤレスステレオ（TWS）イヤホンは、1辺2cm前後で数gと非常に限られた寸法と重さの超小型コンピューターといえる（図1）。中には、32ビット84MHz動作と比較的高性能なマイコンや4Gバイトの大容量メモリーを実装した製品もある。超小型の筐体に多くの機能を、高い信頼性を確保しながら実装するのは、さまざまなエレクトロニクス機器を手掛けてきたメーカーにとっても、設計力が問われる難問だ。

図1　世界最軽量のTWSイヤホンは4.0g
図1　世界最軽量のTWSイヤホンは4.0g
マイク付きで4.0gと最軽量級の、Erato社製「ERATO Apollo 7」の、同社自身による分解の様子を示した。形状が超小型かつ「弾丸型」で共通するRowkin社の「Rowkin Bit Stereo」との違いは、Rowkinのマイクがアナログマイクだったのに対し、Apollo 7はMEMSマイクを用いる点などだ。（写真：（b）はErato社）
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　実装上の大きな課題は、（1）小型化と多機能化や電池の大容量化の両立、（2）左右のイヤホン間の無線通信をどう実現するか、（3）収納兼充電器とイヤホン間の電気的接触の安定的な確保の3つである（図2）。

図2　実装上の課題を解決するデザインや新技術が続々
図2　実装上の課題を解決するデザインや新技術が続々
完全ワイヤレスステレオ（TWS）イヤホンの実装上の課題と解決策の例を示した。
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　（1）の解決策は第2部で紹介したように、1つのセンサーを複数の用途で利用することが基本となる。電池については、デザインを工夫して電池やアンテナのスペースを確保すると同時に、無線ICなどを独自設計して消費電力を減らし、電池の持ちを良くした例もある。米Apple社のAirPodsが代表例だ。

AirPodsは省電力性能が高い

　AirPodsの電池容量は93mAh（表1）。音楽再生は連続5時間としているので、音楽再生時の消費電流は18.6mAとなる。一方、他社のTWSイヤホンは同25m～30mAでAirPodsの省電力ぶりが目立つ。Apple社がAirPodsなど向けに開発した省電力Bluetooth IC「W1」の効果といえそうだ。

表1　今回分解した3製品を含む、代表的なマイク付きTWSイヤホン製品の比較
表1　今回分解した3製品を含む、代表的なマイク付きTWSイヤホン製品の比較
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　韓国Samsung Electronics社の「Galaxy Gear IconX（IconX）」はBluetooth経由の音楽連続再生は約1.6時間で、同29.4mAと省電力性能は低い。ただし、IconXに実装した4Gバイトのメモリーから音楽を再生する場合は、連続3.8時間利用でき、同12.4mAとAirPodsより低消費電力だ。