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蓝牙连接、音质、降噪等成为TWS 耳机设计趋势的关键指标,TWS耳机传输和音质问题的关键在于蓝牙技术与音频编解码技术发展,这些通常集成在TWS耳机的主控蓝牙芯片内,2019年底AirPods Pro带火的ANC(Active noise Cancellation)主动降噪功能,蓝牙芯片设计公司也将其整合于主控蓝牙芯片中。

主控蓝牙芯片是TWS的核心零部件。据了解,蓝牙芯片解决方案从面向市场定位来看,主要可以分为三个梯队:(1)中高端市场:苹果、高通、华为海思等;(2)中端市场:络达、恒玄、瑞昱、原相、紫光展锐等;(3)主打性价比市场:杰理、中科蓝讯、炬芯等。

AirPods搭载的是苹果自研的H1芯片,其它TWS 耳机SoC芯片在2018年之前主要由高通、恒玄(BES)及络达(Airoha)三家供应。2018 年之后随着TWS耳机放量,新增玩家进入,比如瑞昱、珠海炬芯、原相、杰理、紫光展锐、中科蓝讯等厂商投身其中。在2019年上半年,杰理和中科蓝讯等本土芯片厂商接连推出低功耗蓝牙耳机芯片,推动TWS蓝牙耳机芯片价格一再下探。

根据市场调研机构Counterpoint Research发布的《2020年Q2全球真无线耳机市场跟踪报告》显示,在2020年Q2的TWS耳机市场份额上,苹果以35%的市场份额排名第一,要知道,在2018年Q4,苹果AirPods可是占据了TWS耳机60%的市场份额。苹果市场份额的下滑,主要是由于越来越多的玩家涌入TWS耳机市场,可见TWS耳机市场竞争的激烈。

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自高通收购CSR以来,借助CSR的蓝牙芯片占据了大半市场,包括TWS蓝牙耳机市场。除了今年发布的QCC514x高端蓝牙芯片外,高通还推出了面向入门与中端市场的QCC304x系列,集成了混合主动降噪技术,支持环境音模式,拥有更低的功耗表现,能够通过触控或按键唤醒手机的语音助手。vivo TWS Neo是首款搭载全新低功耗蓝牙音频SoC芯片高通QCC3046,也是高通aptX Adaptive技术第一次应用于真无线耳机,采用WLCSP封装方式,支持蓝牙5.2。高通正试图通过单芯片解决方案推进ANC主动降噪功能和语音助手唤醒功能在不同价格区间的产品中得以普及。

2019年5月,紫光展锐发布首款TWS真无线蓝牙耳机芯片春藤5882,强势入局TWS领域,该芯片采用了紫光展锐自主研发了TWS蓝牙耳机技术,通过音频设备组方案,解决了蓝牙音频的延时问题。

2019年10月,Realtek瑞昱发布了最新的ANC蓝牙音频晶片RTL8773B、RTL8773C。这块RTL8773B芯片是一个ANC降噪蓝牙5.0的双模音频晶片,适用于现在的真无线蓝牙耳机。

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图注:RTL8773B 和RTL8773C在真无线蓝牙耳机最新芯片组

在FreeBuds 3之前,华为的TWS产品主要采用恒玄科技的主控芯片杰理蓝牙芯片数据资料,还有OPPO、小米、JBL、漫步者、万魔等都是恒玄的客户。恒玄科技的BES2300系列芯片支持ANC,BES2000系列是2300的前代产品,这两款都受到了很多TWS耳机的采用。

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络达科技在2017年成为了联发科集团的一员杰理蓝牙芯片数据资料,也是索尼TWS产品的主要芯片供应商。截至目前络达已与索尼合作5款产品,包括最新发布的头戴式降噪耳机WH-1000XM4,今年发布的两款差异化产品WF-XB700重低音真无线蓝牙耳机和WF-H800 真无线蓝牙耳机,以及索尼去年推出的两款旗舰WF-1000XM3真无线降噪耳机和WI-1000XM2 颈挂式降噪蓝牙耳机。索尼最新的降噪TWS耳机WF-1000XM3就运用了络达的AB1552A芯片(联发科型号MT2811SP)。2019年,络达推出混合主动降噪的主控芯片方案AB155x。

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浅谈TWS主控芯片技术趋势

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2019年底,苹果发布AirPods Pro之后,使得ANC主动降噪TWS耳机真正被消费者认可。而该专利早在1930年便被发现,1990年技术成熟后进入消费市场,只是没被广泛使用。

2019年起,为迎合TWS加入主动降噪功能,索尼等顶尖耳机声学公司自行打造专用降噪芯片,其中高通为技术领导者,联发科、瑞昱与恒玄等则在平台兼容性与价格较具优势。蓝牙整合降噪SoC方案把原属顶级耳机的技术往下普及至中端,再次推动了TWS市场规模。

另外,艾迈斯(ams)也看好此市场,推出独立式主动降噪芯片,AS3460主动降噪芯片是首款可在较宽音频范围内令半入耳式真无线耳塞实现高达40dB降噪能力的音频芯片。结合ams特有的APS算法和ALC算法,自动漏音补偿(ALC)功能可以主动监测耳机和用户耳朵之间的泄露程度,主动调整滤波器参数让用户在不同声学泄露条件下保证高度一致的降噪效果,APS功能针对不同的噪声分布预设最优的滤波器参数,并在实际使用过程中自动切换。

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图注:来自ams

有部分业内人士指出,目前对于降噪功能的TWS耳机产品仍处于消费者市场教育阶段,预计未来两三年内将会实现爆发,在2023年,带有主动降噪(ANC)功能的非苹果TWS耳机产品将占据一半的市场空间。带有ANC功能的TWS耳机主要需要面临的技术挑战包括几个方面:一是如何屏蔽掉环境噪声,二是如何解决佩戴舒适度的体验问题,三是如何进一步节省TWS耳机空间。

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