山寨必死？芯片原厂谈2020年TWS耳机发展新趋势

本文首发于国际电子商情中文网

从去年下半年起，TWS耳机芯片价格战正式开打。在本土芯片厂商的推动下，国产TWS耳机芯片方案的价格跌到了10元以下。同时，随着TWS耳机的热卖，与其配套的芯片也出现了缺货的情况。到2020年，TWS耳机市场的发展将呈现怎样的特点？带着这个疑问，笔者与TWS耳机芯片原厂的几位专家做了交流。

市场价格战激烈，“山寨”不敌“品牌”
TWS耳机市场目前充斥着“山寨”和“品牌”两股力量。在产业的起步阶段，因各环节都不够成熟，市场容易孳生乱象。正版Apple AirPods的售价较高，山寨厂家从中有利可图，致使高仿AirPods产品泛滥。同时，AirPods唤起了大家对高端TWS耳机的兴趣，催生了千亿级的声学及智能穿戴市场，其降噪、语音唤醒、运动检测等功能，也有着广泛的应用前景。
业界有一种观点认为，随着产业链逐渐成熟，TWS耳机进一步起量，未来该产品的价格将下探。消费者对音质、连接稳定性、性能等方面的追求，会使得低端TWS耳机占市场份额比例减少，中高端TWS耳机将成为未来的主流。
针对该观点，恒玄科技（上海）股份有限公司市场副总裁龚建表示赞同。他解释说，这就是所谓的消费升级。从数字上看，目前低端TWS耳机的出货量依然很大，但未来中高端TWS耳机的占比将越来越高。好的产品具备创造需求的能力，AirPods的成功就证明了这个观点，因为它契合了消费者对极致体验和高品质产品的需求。
另外，随着TWS耳机市场的井喷，蓝牙芯片设计公司越来越多。关注消费类电子产品的发展历程就会发现，市场接受度将随着产品的成熟而提高，消费升级是必然的趋势。他补充道：“芯片价格的下行，说明市场在放大、技术在成熟，未来对高性能芯片的需求也更多。产业上下游企业要做好相应的规划，以免在供货过程中遇到产能瓶颈。这对供应链整合能力强、规划能力好的公司来说，是一个比较好的机会。”
楼氏电子中国区市场开发经理Bo Xi介绍，当前耳机已经成为大家的必备单品，人们在休息或者走路时都习惯戴耳机来听音乐，他们还对语音唤醒、降噪以及智能环境声音传递等功能提出较大的需求。“低端TWS耳机总是有市场，但产品往功能更多、性能更高的方向发展是大势所趋，未来这些产品的价格也会逐步稳定。在价格战打得激烈的当下，唯有具备特色功能的产品和品牌，才能不陷入价格战的泥潭。在语音助手方案方面，楼氏电子致力于差异化功能。”他说。
德州仪器电池管理系统产品线经理王世斌则表示，降噪、语音唤醒、运动检测等功能的确是TWS耳机产品在市场中的差异化优势，对这些功能的追求促使新一代产品功耗更低、续航力更长，具有高效率和低静态电流的电池Charger（充电产品）将非常适合该类应用。
德州仪器传感器部门市场和应用经理唐钊称，之前的耳机产品的痛点正在被TWS耳机克服。降噪、语音唤醒、运动检测等功能带来了零部件数量方面的需求，增加了产品尺寸方面的挑战。在前代产品中，不乏牺牲尺寸来换取更多功能的做法，这虽然增加了功能，但是降低了穿戴体验，限制了应用场景。TWS耳机采用小巧、“真无线”的耳塞设计，不仅能提供更好的运动体验，而且还兼备降噪功能。通过这些创新，新型的TWS产品创造了一个巨大的潜力市场。
手机厂开始追求被动降噪，TWS耳机外形设计或迎新风潮
不同于半入耳式的AirPods，AirPods Pro采用的是全入耳式外形。据观察，目前大部分手机厂商仍在采用半入耳式外形设计。与传统音频厂不同的是，手机厂更注重耳机的佩戴体验和语音互动功能，半入耳式的TWS耳机在降噪方面的优势并不算大。
AirPods Pro采用入耳式主动降噪技术，这势必将给其他手机厂带来更大的压力。一些分析师认为，这个变化或将带动TWS耳机的新风潮，未来入耳式或将成为手机厂的主流选择之一。
Bo Xi说，半入耳式耳机佩戴体验更舒适，却存在降噪效果不理想的缺点。嘈杂的环境中佩戴半入耳式耳机，需要把音量调得更大才能听清楚音频的内容，用户经常大音量听音乐可能会导致其听力受损。因此，音质、降噪效果更好的入耳式主动降噪是TWS耳机的发展方向。
龚建则认为，外形不同的耳机之间更大的差异在于声学结构。佩戴舒适度是用户的第一体验，半入耳式仍是未来TWS耳机的主流。他解释说，苹果改用入耳式设计，是因为该结构的降噪体验更好、更稳定。不过，随着技术的演进，半入耳式耳机的降噪效果也将提升，其主流地位不会受到影响。据了解，恒玄的TWS降噪耳机芯片既支持入耳式耳机，又支持半入耳式耳机。
王世斌从TWS耳机的充电模式来展开。他介绍，为适应各种工业设计，外型不同的耳机配备的电池通常并不一样，有时不同的电池也需要不同的充电模式。为了适应各种应用，TI推出了电池充电管理IC，帮助客户设计电池管理解决方案。
最佳性能追求，对芯片供应商提出哪些要求？
实际上，消费者对耳机提出“更小尺寸、更高舒适度、更稳定的连接性能”等方面的要求，让TWS耳机产业链企业面临着更大的挑战。那么作为TWS耳机芯片供应商，TI、楼氏电子、恒玄电子是如何应对这些问题的呢？
王世斌介绍说，由于两者之间的电压差较接近，使用充电盒为TWS耳机充电并不容易，为了能实现完全充电，充电时需要内部电路来增强两者之间的电压差，而且电压还会在电池放电的过程中缓慢下降。针对以上情况，大部分工程师会考虑升压。但升压需要在电源架构中增加额外的升压电路和电感器组件，也将增加解决方案的尺寸、降低效率。厂商可以考虑采用集成了内部升压的电池充电器IC。
唐钊表示，小尺寸和低功耗一直是真无线耳机的重要关注点。从电流感应角度来看，缩小产品尺寸可通过WCSP封装、使用双通道电流传感器来达到目的，降低产品功耗可以通过电流检测放大器保护电池和精确充电来实现。由于TWS的电池容量通常低于100 mAh，充电时即使是微小的电流变化，仍会影响电池的使用寿命。值得注意的是，更精准的入盒/出盒检测也是延长电池寿命和运行时间的关键，这要求厂商确保耳机正确摆放在充电盒中时可对耳机进行高效充电。
针对上述几个问题，TI推出了电池充电器BQ25619、线性充电器BQ25150、低功耗电流传感器INA191，霍尔传感器DRV5032等产品，系统全面地为TWS耳机电池应用提供帮助。
Bo Xi介绍，楼氏电子的平衡电枢驱动器(动铁单元)的体积比普通扬声器小，且功耗更低。应用在TWS真无线耳机中，可以延长其电池的续航时间。另外，楼氏的MEMS硅麦克风可带来语音控制、电话呼叫和ANC主动降噪等功能。与单动圈单元相比，结合动铁单元的混合扬声器结构将带来更好的音频性能，也能创造市场差异化。
龚建认为，由于耳机尺寸太小，其射频/天线性能和ID结构之间需要权衡。对厂家提出了在系统设计过程中的经验要求。他表示，与友商的产品相比，恒玄科技在高中低端TWS产品线都做了布局，在芯片制程、TWS无线技术、主动降噪技术、智能语音技术、芯片功耗等细节方面都具备较领先的优势，而且已经有过多代产品的迭代和不少大客户商用的经验。所以，这一部分恒玄科技具备先发优势。
2020年，原厂有哪些新动作？
虽然2020年开年受疫情影响，国内整个电子制造业受到了一定的影响，但是综观全年需求，TWS耳机在2020年将有更大的发展。作为TWS耳机产业链中的一环，这些上游芯片原厂将如何规划？
王世斌透露，TI十分看好TWS市场的增长，还专为医用可穿戴设备和小型个人电子设备（包括TWS在内）设计了电池充电器产品。唐钊进一步补充说：“无线个人电子产品的创新，继续推动着对小尺寸高精度测量的需求。TI将继续关注对可穿戴设备更长电池寿命的需求。”
Bo Xi说：“我们相信随着性能的提高和电池寿命的延长，TWS真无线耳机将继续占据整个耳机市场的份额。楼氏电子正在持续发展高性能平衡电枢和MEMS硅麦克风，为进入TWS市场的公司提供大力支持。”
龚建介绍说，主动降噪概念开始在TWS耳机行业开始火起来。除此之外，未来消费者对“舒适度、链接性能、语音唤醒、待机时间”的要求只会越来越高。在此基础上，恒玄科技会针对这些主流应用做好技术和产品储备，2020年将推出较多新的芯片。
——The end

-----------------------------