安卓TWS突破功耗降噪續航問題，將進入爆發前期？內附完整產業鏈

1.1 Airpods獨領風騷，品牌安卓耳機體驗在今年取得了很大的改善

Airpods 從 16 年發布到現在已經演進到了第二代，通話穩定性以及待機時間都給使用者帶來 了深刻的印象，成了 TWS 耳機的標杆。

但在安卓品牌陣營，縱觀這幾年 TWS 耳機的狀況卻不盡如人意，很多基本問題還沒有很好解 決。比如，連接穩定性問題，待機時間過短，話音延遲較大，音質差甚至配對問題，這些問題 影響了安卓係耳機的發展。這些情況到今年出現轉機，在各家芯片方案廠家的努力下，雙耳直 連的方案明顯改善了耳機的連接體驗，降低了連接不佳導致的功耗開銷，續航得到了明顯改善。三年多來安卓品牌市場的困境獲得了明顯的改觀，產品體驗到了突破的關鍵時點。

1.2 主控芯片設計和整機製造門檻極高：4克重量、2小時通話續航是硬門檻，難度超乎想象

續航難度：電池容量 vs 功耗

要在 4g 的重量，限定的尺寸下麵放入更大容量的電池顯然不是一件容易的事，續航和功耗在 這個背景下麵非常矛盾。滿足性能對功耗的需求就會上升，滿足續航如果沒有更好的設計就意 味著性能的損失，體驗就無法保障，這也是安卓係耳機很長時間內麵臨的困境。

安卓 TWS 耳機需要克服的第一關是雙耳傳輸，但做好隻是必要條件而非充分條件。TWS 耳機由於去掉了手機以及兩個耳機三者之間所有的連接線，由兩個耳機通過藍牙組成立體聲係統，這種架構在技術上麵臨不小挑戰。

1.1 藍牙芯片雙耳同步傳輸方案：保證信號同步連接的必要條件

傳統安卓係方案通過主耳轉發的方式實現雙耳立體聲如圖 1 所示，麵臨的問題如下：主耳轉發的藍牙信號容易被其它藍牙和wifi等信號幹擾；轉發本身增加了係統延遲；轉發信號穿身問題；而且由於轉發導致了主耳的功耗相比副耳要高，當碰上誤碼要求重傳數據包時會導致主耳功耗負載過重。以上原因導致 TWS 耳機在連接的穩定性，主副耳機的信號同步以及待機的時長方 麵會麵很大問題，這也是這幾年安卓係 TWS 耳機不能望 Airpods 項背的原因。

1.2 Airpods監聽方案率先突破獨領風騷

Airpods 的傳輸方案采用了自有的專利技術，區別於安卓的轉發技術，叫監聽技術。如圖 2 所 示，副耳信號不需要主耳轉發，而是通過一定的規則監聽手機所發出的信號，從接收信號中找出主耳或者副耳各自的信號，解決了轉發所帶來的被幹擾、係統延遲、主副耳功耗不均衡等問題，獲得了很好的體驗。

1.3、安卓方案的代表廠家及其演進情況

1.3.1 安卓方案在雙耳連接技術的演進

左右耳一起聽是蘋果的專利，他在性能和用戶體驗上取得了極致的平衡，但也給其他廠家以後做同類產品帶來了巨大的困難。各大安卓廠家都在紛紛找自己的解決辦法。

1.3.2 高通方案TWS+

QCOM 的解決辦法叫 TWS+，如圖 3。該技術擁有兩個 link，左耳是一條，右耳是一條，分別獨自進行收發。好處是無須轉發，雙耳功耗平衡，減少了係統幹擾和延遲。可能的問題是與其他平台的適配性或者兼容性差。

高通的 QCC5100series 平台都支持了 TWS+特性，VIVO 新出的 TWS Earphone 就采用了該 係列的 QCC5126 芯片。

1.3.3 恒玄科技方案

恒玄科技的解決辦法叫 LBRT-低頻轉發技術，如圖 4 所示。手機以 2.4G 藍牙信號傳輸至主耳 機，再通過磁感應轉發技術，轉發信號頻段在 10~15MHZ，同步至副耳機。如此以增強信號的穿透力，並能避免音質損耗，減少延遲。缺點則是需要在耳機中多加入低頻天線。

恒玄的 BES2300 產品支持 LBRT 特性，華為的 Freebuds2 采用這個方案。

1.3.4 絡達科技方案

絡達采用同步接收方式叫MCSync，如圖5所示。搭建完成後每支耳機會有一個信號進行連接，官方宣稱連線更穩定，減少斷音跳音，支撐高解析音頻碼流，低延時，兩耳耗電更平衡，各種手機平台都適用。絡達的應用有很多在高仿領域，對不同平台的適用性很重要。

絡達的 A1532/A1536/A1552x 支持 MCSync 特性。其中 A1536 是 Airpods 高仿產品的主要方 案，而 A1552x 是索尼的新一代降噪豆 WF1000XM3 的方案商。

1.4 藍牙6.0將從協議架構上直接支持TWS

除了各家大廠在轉發技術上麵進行優化提升，後續還有 BT 協議升級之後帶來的改善。藍牙 6.0 協議將從協議架構上直接支持 TWS特性，而且有些提案很可能會被納入，比如 LC3(audio over ble，LC3 是目前相同壓縮比下音質最好的標準算法)，這些提高體驗的改善都值得期待。

在續航能力上，蘋果一騎絕塵，安卓係需要加大投入。

續航取決於功耗。功耗越大，相同電池續航時間就會變少，而保持合理的續航時間是體驗好壞 的門檻之一。

增加續航最容易做的事就是增加電池的容量，這會直接導致重量增加，長時間佩戴時會因為重量原因變得難以忍受。

增加續航還可以通過先進製程來實現，但是先進製程意味著高昂的成本。蘋果的 H1 芯片用的 是 16nm 工藝，而安卓係裏麵大多是 28nm 工藝。工藝高功耗小但是代價也很大，反過來要求很大的出貨量來分攤成本開銷。按照當前品牌安卓機的出貨量很難支撐先進工藝的投入。功耗和性能平衡是很複雜和重要的事，體驗的提升不隻在轉發技術一方麵。

安卓係的功耗困境明年將會有很大的進展，頭部大廠的 16nm 方案已經在研中，體驗提升和出貨效應預期將帶來大的突破，這將引領安卓係競爭力上一個大台階。

4.1 目前耳機市場的主動式降噪主要是ANC、ENC降噪技術

4.1.1 ANC降噪（Active Noise Control，主動降噪）

ANC 降噪的工作原理是麥克風收集外部的環境噪音，然後係統變換為一個反相的聲波加到喇叭端，最終人耳聽到的聲音是：環境噪音+反相的環境噪音，兩種噪音疊加從而實現感官上的噪音降低，受益人是自己。ANC 主動降噪可分為前饋式主動降噪（頭戴式耳機應用較多）和反饋式主動降噪以及混合式主動降噪。反饋式容易引起嘯叫。

剛發布的 Airpods pro 就是一款支持 ANC 的耳機。據宣稱很好解決了兩個難點，一個是通過 SIP 封裝解決了空間占用問題，另一個是做了一個通氣係統解決了耳內外壓力差的問題，保證 了佩戴舒適度。具體體驗還待後續驗證。

目前安卓係藍牙平台都開始支持 ANC，關鍵是看整機廠家能不能克服工程難題真正提升降噪體驗。

4.1.2 ENC（Environmental Noise Cancellation，環境降噪技術）

ENC（Environmental Noise Cancellation，環境降噪技術），是通過雙麥克風陣列，精準計算通話者說話的方位，在保護主方向目標語音的同時，去除環境中的各種幹擾噪聲。ENC 技術能有效抑製 90%的反向環境噪聲，由此降低環境噪聲最高可達 35dB 以上，讓遊戲玩家的語音 溝通可以更加自由。

當前采用 ENC 方案的主要是 Airpods 和 Google 的 pixel buds，他們都采用了意法半導體的方 案。ENC 方案需要比較大的算法開發工作，也會提升全係統的功耗，因此目前尚未在安卓品牌 TWS 耳機中普及。

4.2 製造封裝環節在微小化與模組化趨勢下，SiP將成為主流技術路徑

蘋果從近期發布的 Airpods pro 開始導入 SiP 封裝，投入巨大，但是對耳機產品幫助很大，節省的空間可以做更多的增量特性，培養對消費者的更多黏性，比如 ANC 功能的引入。

隨著電子硬件不斷演進，過去產品的成本/性能優勢麵臨發展瓶頸，而先進的半導體封裝技術不僅可以增加功能、提升產品價值，還能有效降低成本，於是 CSP（芯片級封裝）、WLP（晶圓級封裝）、SiP（係統級封裝）等一係列先進封裝技術應運而生。與其他封裝類型相比，SiP 最大的特點是能夠實現複雜的異質集成需求，將各類性能迥異的有源與可選無源器件整合為單個標準封裝件，形成一個係統或者子係統，以 Apple Watch 為例，僅在邊長為 25-30 mm 的正 方形範圍內，集成了約 1000 顆左右的有源及無源器件。

SiP工藝綜合運用了多種先進封裝技術，例如：倒裝芯片（Flip Chip)、晶圓凸塊（Wafer bumping）、引線鍵合（Wire Bonding）和扇出型晶圓級封裝（Fan-out wafer-level Packaging）等封裝技 術，因此廠商必須具備紮實的封測技術支撐 SiP 業務。

SiP 兼具低成本、低功耗、高性能、小型化、多元化的優勢：隨著電子零組件持續微小化至 16/14 nm 節點，出現了 RC 延遲、電遷移、靜電放電、電磁幹擾等物理效應，而 SiP 采用物理分離的方法有效地避免了這些幹擾，例如：增加芯片之間的連接體直徑，縮短信號行進的距離，降低功耗和驅動這些信號所需的功率。SiP 的工藝優勢能有效降低 10-50%的成本，這一價格優 勢或將大規模推動產品應用。

總體看起來安卓係 TWS 耳機有三步要走。今年是無線連接可用的一步，隨著後續相關降噪等技術的廣泛應用，明年要突破通話體驗好用的一步，再到最後消費者愛用。

5.1 出貨量和市場空間預期

當前安卓係 TWS 耳機處於發展的第一步，今年品牌安卓耳機剛剛到達可用的階段。

根據旭日大數據信息，截止 2018 年，iPhone 保有量約為 9 億部，其中保有量最高的 iPhone7 占比約為15.40%。根據Counterpoint data的數據以及分析，預計2018-2020年Airpods 出貨量分別為 3500 萬、 5000 萬和 7000 萬個，對應 2018 年 iPhone 的保有量數據，預計 2020 年 Airpods 滲透率約為 17.2%。

根據 IDC 數據，2018 年全球智能手機共銷售 14 億部，其中安卓手機銷量約為 12 億部。這波 5G 換機潮將會使手機重新恢複增長勢頭，預計 2022 年全球智能機將達到 16 億大關，安卓手機出貨量將達到 13.8 億部。

根據互聯網統計數據，將安卓手機劃分為 0-1000 元、1000-2500 元、2500-3500 元、3500-4500 元、4500 元以上這五個價格段，以此為基礎，分中性、樂觀和謹慎三個層次，分別測算 2022 年安卓市場 TWS 耳機的市場規模。

短期內安卓品牌 TWS 耳機受製於成本下降速度限製，品牌安卓 TWS 耳機當前 定價和蘋果 Airpods基本在同一區間，VIVO的耳機售價在999元，華為freebuds3 售價在1199 元。參照 Airpods 的價格 1200+元以及當前的滲透率，以華為為例，freebuds3 的潛在客戶隻 能在 mate/P 等高端機群體裏麵，如果能達到年千萬級別的出貨量，安卓品牌 TWS 耳機才有望真正進入突破期。預估 2022 年總銷量空間在 1.5 億部左右，市場空間在 802.73 億左右。

隨著產業鏈的不斷進步，蘋果AirPods的功能將會不斷下沉到中低端的安卓耳機，從而引起 TWS 耳機在安卓手機中的滲透率不斷提升，預計 2022 年總體市場規模將達到 2122.73 億元。從長期看，安卓 TWS耳機的跟進勢必會引起蘋果進一步升級技術，TWS 耳機的功能集中度將會持續提升，高端 TWS 耳機的價格將會保持穩定，甚至還會穩中有升。

5.2 非手機品牌安卓TWS耳機：短期是窗口期，長期有隱患

根據草根調研非品牌機出貨量非常大，但是總體價格很低。目前低端藍牙無線耳機呈現出放量增長。

基於 TWS 耳機和手機高度互動、強綁定等特性，更看好手機品牌廠家 TWS 耳機發展前景。如果後續品牌機價格能在滿足基本體驗前提下降到 400 元檔位，則 TWS 耳機的空間將會 徹底打開。