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前言 TWS（True Wireless Stereo，真正⽆線⽴體聲）⽿機(jī)現(xiàn)在⼏乎成了智能⼿機(jī)⽤戶的必備配件。隨著藍(lán)⽛技術(shù)的升級、3.5mm⽿機(jī)孔的取消，以及TWS⽿機(jī)體驗感的提升，TWS⽿機(jī)的市場還會 繼續(xù)⼤幅攀升。 
圖1：蘋果AirPods在TWS市場擁有絕對的領(lǐng)先優(yōu)勢（圖源：IDC） 從品牌來看，蘋果AirPods是TWS耳機(jī)市場的絕對贏家，占據(jù)了超過40%的市場份額。2018年/2019年AirPods出貨量約為3,500/5,500萬臺，2021年有望達(dá)到1.5億臺，出貨量同比分別增長63.6%/66.7%。小米在2019年第一季度也推出了TWS耳機(jī)，憑借超高的性價比，產(chǎn)品一經(jīng)推出，在短時間內(nèi)就獲得了市場的認(rèn)可。三星Galaxybuds、傳統(tǒng)耳機(jī)廠商JBL、Beats、Bose等也相繼推出了自家的TWS耳機(jī)。一時間，TWS耳機(jī)行業(yè)呈現(xiàn)出百花齊放的繁榮景象。 TWS耳機(jī)為什么會火 在快速增長的TWS耳機(jī)市場，蘋果公司一直處于領(lǐng)先地位。可以這樣說，TWS耳機(jī)之所以能夠快速贏得消費(fèi)者的認(rèn)可，蘋果公司功不可沒。早在2016年9月，蘋果公司在其秋季新品發(fā)布會上推出iPhone 7，業(yè)界首款無線耳機(jī)AirPods也同步亮相。僅僅一個月的時間，AirPods就成為全美最受歡迎的無線耳機(jī)。根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Slice Intelligence的數(shù)據(jù)，此時的AirPods已占據(jù)26%的市場份額，超過了Beats和Bose耳機(jī)。 歸納一下的話，TWS耳機(jī)的興起，下面四個因素發(fā)揮了重要作用。 1. 藍(lán)牙5.0的出現(xiàn) 藍(lán)牙5.0的出現(xiàn)，尤其是新一代藍(lán)牙音頻技術(shù)——LE Audio的問世，為下一代音頻行業(yè)的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。音頻傳輸一直是藍(lán)牙技術(shù)的第一大應(yīng)用領(lǐng)域，到2024年，該領(lǐng)域設(shè)備年出貨量將達(dá)到15億以上，并在未來呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢。根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的預(yù)測，到2024年，將有97%的揚(yáng)聲器采用藍(lán)牙技術(shù)，這也意味著揚(yáng)聲器市場將飽和式地采用藍(lán)牙技術(shù)。隨著每年無線耳機(jī)出貨量的快速增長，預(yù)計2024年真無線耳機(jī)的比例將達(dá)到38%，這一數(shù)字還不包括將帶會來巨大商業(yè)市場機(jī)會的低功耗音頻LE Audio部分。
圖2：音頻解決方案是藍(lán)牙設(shè)備年出貨量的重頭（圖源：藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟） 2. 取消3.5mm插孔耳機(jī)接口 取消3.5mm插孔耳機(jī)接口助推了藍(lán)牙耳機(jī)市場迅猛發(fā)展。當(dāng)初蘋果公司宣布取消3.5mm耳機(jī)接口時，業(yè)界一片嘩然，很多人并不看好它。現(xiàn)在再來看，蘋果AirPods儼然已成為當(dāng)今街頭潮男潮女的標(biāo)配。 3. AI及可穿戴設(shè)備的興起 人工智能（AI）及可穿戴設(shè)備的興起助力TWS技術(shù)駛?cè)肓税l(fā)展的快車道。TWS耳機(jī)問世之時恰逢AI領(lǐng)域處于高速發(fā)展階段。根據(jù)高通公司2018年8月份發(fā)布的報告，人們購買帶有AI語音輔助功能的無線耳機(jī)有三個主要原因，即收集健身和健康數(shù)據(jù)、放棄屏幕和獲取GPS方向。未來，我們可能只需通過“可聽見”設(shè)備（Hearables）的語音用戶界面就可保持與外界的聯(lián)系。業(yè)界更有樂觀的預(yù)測：TWS耳機(jī)+智能音箱這一組合有望形成智能交互的新入口。在未來的物聯(lián)網(wǎng)世界，憑借多場景的應(yīng)用，TWS耳機(jī)有望加入智能家居生態(tài)鏈。 4. TWS的高性能 TWS的高性能贏得了用戶的心。TWS擁有無與倫比的高性能，可實(shí)現(xiàn)單雙耳佩戴，徹底擺脫了傳統(tǒng)耳機(jī)線纜的束縛。左右兩個耳機(jī)通過藍(lán)牙組成立體聲系統(tǒng)，聽歌、通話、佩戴各方面的使用體驗都得到大幅提升。 TWS市場火熱，哪些企業(yè)最受益？ TWS耳機(jī)雖小，卻帶火了一個龐大的產(chǎn)業(yè)鏈。從工作原理上講，TWS耳機(jī)由無線耳機(jī)＋充電盒兩部分組成。其中，無線耳機(jī)部分主要包括主控藍(lán)牙芯片、存儲芯片、柔性電路板 (FPC)、傳感器、可編程SoC、音頻解碼器、MEMS麥克風(fēng)、過流保護(hù)IC、模組代工ODM、電池等。充電盒部分主要包括微控制器 (MCU)、電源管理IC (PMIC)、穩(wěn)壓器、鋰離子電池、充電控制與保護(hù)電路、DC-DC轉(zhuǎn)換器等。
圖3：TWS耳機(jī)由無線耳機(jī)＋充電盒兩部分組成（圖源：TI官網(wǎng)） TWS耳機(jī)對所需的元器件及芯片的要求極高，原因是我們需要在4-6克重量和極其有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)2小時以上通話時間，這些就是設(shè)計的硬門檻。現(xiàn)在，各大芯片廠商紛紛順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，推出了一系列支持TWS耳機(jī)的產(chǎn)品和解決方案。在無線耳機(jī)部分，蘋果、高通、意法半導(dǎo)體、絡(luò)達(dá)、恒玄、炬芯、德州儀器、賽普拉斯等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)受益頗多，更多的芯片原廠或方案商正在趕來的路上。歌爾股份、兆易創(chuàng)新、韋爾股份等國產(chǎn)企業(yè)也在產(chǎn)業(yè)鏈中分得了可觀的市場份額。 TWS耳機(jī)中的藍(lán)牙SoC芯片對TWS耳機(jī)信號傳輸及音質(zhì)表現(xiàn)至關(guān)重要。AirPods搭載的是蘋果自研的H1芯片，其他TWS耳機(jī)SoC芯片在2018年前主要由高通、恒玄以及絡(luò)達(dá)供應(yīng)。隨著TWS耳機(jī)逐步放量，新增企業(yè)越來越多，瑞昱、炬芯、原相、匯頂科技等相繼加入到供應(yīng)鏈中。 降噪是TWS耳機(jī)的頭等大事。蘋果公司在AirPods Pro中加入的ANC（主動降噪）功能，單只耳機(jī)就有3顆MEMS麥克風(fēng)，通過外向式麥克風(fēng)和內(nèi)向式麥克風(fēng)分別檢測外部聲波及多余聲波，通過內(nèi)部處理后，產(chǎn)生與之相同的抗噪聲波將其抵消，擁有優(yōu)異的降噪性能。現(xiàn)在，非A端TWS耳機(jī)SoC芯片已具有ANC功能，比如高通、恒玄、瑞昱的產(chǎn)品。 在這里，小編想單獨(dú)提一下TWS耳機(jī)的存儲供應(yīng)鏈。我們知道，NOR Flash是一種非易失閃存技術(shù)，傳輸效率高，應(yīng)用程序可以直接在Flash閃存內(nèi)運(yùn)行。TWS耳機(jī)為存儲更多固件和代碼程序，必須外擴(kuò)一顆串行NOR Flash，目前TWS耳機(jī)采用的主流NOR Flash存儲容量為128M，未來有望擴(kuò)展至256M。這樣算下來一對TWS耳機(jī)就需要兩顆NOR Flash。目前，兆易創(chuàng)新、旺宏、華邦等是TWS耳機(jī)存儲芯片的主力供應(yīng)商。根據(jù)兆易創(chuàng)新公布的數(shù)據(jù)，該公司Flash累計出貨量已經(jīng)超130億顆，消費(fèi)電子、汽車電子、智能手機(jī)等是其重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，而TWS耳機(jī)更是被兆易創(chuàng)新看作是消費(fèi)電子市場的明珠。 在TWS耳機(jī)充電盒市場，已經(jīng)進(jìn)入的大企業(yè)也很多，比如意法半導(dǎo)體、德州儀器、新普科技等。模擬IC廠商有韋爾股份、圣邦股份、杰華特等。電源管理芯片的主力供應(yīng)商有德州儀器、鈺泰，此外欣旺達(dá)、鵬鼎控股以及中國臺灣的耀華、華立捷等也均獲得一部分市場份額。 企業(yè)下一步還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注啥？ 電池續(xù)航問題一直位居便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品亟需解決的問題之首，小電池限制了電子設(shè)備的功率和能量。最直接的解決方案是增加電池的容量，但要在4g重量的耳機(jī)中放入更大容量的電池顯然不是一件容易的事。實(shí)際中，電池和電子設(shè)備消耗的每一小塊額外空間都增加了機(jī)械設(shè)計的難度，這些挑戰(zhàn)涉及設(shè)備的所有組件，包括印刷電路板、撓性電纜和工業(yè)設(shè)計外殼等。 另一解決方案則是通過采用先進(jìn)的芯片制程有效增加電池的續(xù)航，但高昂的成本也不是一般廠商能夠承受的。蘋果的H1芯片采用了16nm工藝，這也是AirPods Pro擁有長續(xù)航能力的重要原因。安卓系TWS耳機(jī)目前大多還是采用28nm工藝。據(jù)悉，部分安卓系頭部企業(yè)已經(jīng)開始16nm工藝的研發(fā)，屆時，功耗的困擾有望得到改善。
圖4：采用IBM SOI技術(shù)的藍(lán)牙芯片工藝演進(jìn)過程（圖源：西部證券研發(fā)中心） 當(dāng)然，無論采用哪種辦法，降低設(shè)備的整體功耗才是最根本的解決方案。供應(yīng)鏈上的企業(yè)可以在這方面多下功夫。 TWS耳機(jī)品牌廠商對制造質(zhì)量、交期、研發(fā)等有較高的要求，位于產(chǎn)業(yè)鏈中游的ODM/OEM廠商必須全方位滿足用戶需求才能贏得訂單。同時滿足這些需求的ODM/OEM廠商比較少，立訊精密、歌爾股份、佳禾智能等是現(xiàn)有市場的生力軍。TWS耳機(jī)的快速發(fā)展，對產(chǎn)業(yè)鏈的拉動作用也是巨大的，留給ODM/OEM廠商的市場空間還很大。 文章來源：貿(mào)澤電子 作者簡介：M博士 |
