ADI：如何定義真正出色的TWS耳機(jī)

從用戶(hù)角度來(lái)說(shuō)，一款出色的TWS耳機(jī)佩戴起來(lái)一定要足夠舒適，以適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間使用，并且可以無(wú)差別適用于各種生活場(chǎng)景。因此，TWS耳機(jī)需要從聲學(xué)設(shè)計(jì)方面達(dá)到被動(dòng)降噪與主動(dòng)降噪綜合平衡。

2016年蘋(píng)果正式發(fā)布無(wú)線(xiàn)耳機(jī)AirPods，正式引爆TWS（True Wireless Stereo，真無(wú)線(xiàn)立體聲）市場(chǎng)。根據(jù)IDC最新數(shù)據(jù)，2019年全球耳機(jī)/可穿戴設(shè)備的出貨量為1.705億副，較2018年增長(zhǎng)了2.5倍，預(yù)計(jì)到2020-2022年， 全球TWS耳機(jī)出貨量將為1.67，2.57和4.10億副。

面對(duì)不斷增長(zhǎng)的TWS市場(chǎng)，各大廠商都有怎樣的看法？探索科技（techsugar）邀請(qǐng)國(guó)際知名廠商暢談TWS技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，本次接受采訪(fǎng)的是ADI中國(guó)區(qū)消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理毛夢(mèng)可。

ADI 中國(guó)區(qū)消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理毛夢(mèng)可 Sophie

淺談TWS耳機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

TWS，是True Wireless Stereo的縮寫(xiě)，意為真正的無(wú)線(xiàn)立體聲。在TWS技術(shù)的出現(xiàn)之前，無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙耳機(jī)在左右耳塞之間還有連線(xiàn)，TWS的推出使得耳機(jī)得以擺脫有線(xiàn)的煩惱，做到真正的無(wú)線(xiàn)傳輸，現(xiàn)已成為耳機(jī)產(chǎn)業(yè)的一大熱門(mén)發(fā)展趨勢(shì)。

2016-2020年TWS耳機(jī)市場(chǎng)出貨量統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)。

數(shù)據(jù)來(lái)源：集邦科技

目前，國(guó)內(nèi)的TWS耳機(jī)發(fā)展還出處于粗放增長(zhǎng)的階段，越來(lái)越多的廠商加入到這個(gè)市場(chǎng)中。未來(lái)，TWS耳機(jī)必然會(huì)分化為強(qiáng)調(diào)功能性能的品牌高端產(chǎn)品和強(qiáng)調(diào)性?xún)r(jià)比的中低端產(chǎn)品，其中ANC（主動(dòng)噪聲控制）功能由于其實(shí)用性，將會(huì)成為T(mén)WS耳機(jī)的標(biāo)配。毛夢(mèng)可認(rèn)為到2023年，將會(huì)有一半以上的TWS耳機(jī)帶有ANC功能。

從TWS耳機(jī)的ANC功能相關(guān)發(fā)展現(xiàn)狀上來(lái)看，主要存在以下幾個(gè)趨勢(shì)：

• 佩戴檢測(cè)：

  可以實(shí)現(xiàn)入耳就自動(dòng)連接手機(jī)藍(lán)牙，摘下就自動(dòng)休眠。

  這對(duì)電池容量只有幾十毫安時(shí)（mAh）的TWS耳機(jī)來(lái)說(shuō)，是減少功耗的有效手段。

• 通透模式：

  可以讓佩戴者聽(tīng)到外界聲音，與身邊的人交談時(shí)會(huì)更自然，也更安全。

  例如在公交、地鐵上佩戴無(wú)線(xiàn)耳機(jī)時(shí)，不會(huì)錯(cuò)過(guò)到站廣播。

  而且在開(kāi)啟通透模式后，佩戴者在聽(tīng)音樂(lè)的同時(shí)也不會(huì)錯(cuò)過(guò)外部重要信息。

• 自校準(zhǔn)/自適應(yīng)調(diào)節(jié)：

  能夠半自動(dòng)或者手動(dòng)式觸發(fā)TWS的不同工作模式，調(diào)節(jié)濾波器的降噪?yún)?shù)，以達(dá)到比較好的降噪效果。

ANC技術(shù)將被應(yīng)用于更多領(lǐng)域

作為T(mén)WS耳機(jī)的標(biāo)配，ANC技術(shù)正在被越來(lái)越多的領(lǐng)域所關(guān)注。

近日ADI與現(xiàn)代汽車(chē)公司合作推出了業(yè)界首個(gè)全數(shù)字路噪降噪系統(tǒng)，這是首個(gè)可應(yīng)用于汽車(chē)駕駛艙內(nèi)的降噪系統(tǒng)，利用ADI的A2B音頻總線(xiàn)技術(shù)，幫助解決了電子RANC（路噪主動(dòng)噪聲控制）系統(tǒng)面臨的多項(xiàng)挑戰(zhàn)。

在消費(fèi)全面升級(jí)的今天，家電領(lǐng)域?qū)翟爰夹g(shù)同樣存在強(qiáng)勁的需求。在年初的CES2020上，ADI展示了基于ADAU1452音頻處理器的家用電器（咖啡機(jī)）主動(dòng)降噪功能，可以實(shí)現(xiàn)10dB（A）噪聲消減效果，此類(lèi)解決方案同樣適用于會(huì)產(chǎn)生較大噪聲的家用電器上，如豆?jié){機(jī)等。

此外，ANC技術(shù)也可以運(yùn)用在在聽(tīng)力輔助設(shè)備上，通過(guò)類(lèi)似通透模式接收特定的聲音并結(jié)合骨傳導(dǎo)相關(guān)技術(shù)，為具有聽(tīng)力障礙的人加入ANC或聲音采集及放大功能，幫助佩戴者聽(tīng)到聲音，改善對(duì)外界聲音的感知。

聲音是人類(lèi)感官的主要輸入源之一，其相關(guān)的產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景豐富，ANC將為新的一波創(chuàng)新應(yīng)用賦能，或許在未來(lái)也會(huì)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。

如何定義一款出色的TWS耳機(jī)？

從用戶(hù)角度來(lái)說(shuō)，一款出色的TWS耳機(jī)佩戴起來(lái)一定要足夠舒適，以適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間使用，并且可以無(wú)差別適用于各種生活場(chǎng)景。因此，TWS耳機(jī)需要從聲學(xué)設(shè)計(jì)方面達(dá)到被動(dòng)降噪與主動(dòng)降噪綜合平衡。

被動(dòng)降噪是否足夠好，主動(dòng)降噪需要降噪多少深度才能避免出現(xiàn)因太安靜而造成的“負(fù)壓感”等一系列問(wèn)題，都是廠家在設(shè)計(jì)耳機(jī)時(shí)需要考慮的要點(diǎn)。

通常情況下，耳機(jī)廠商在生產(chǎn)一款耳機(jī)時(shí)會(huì)有專(zhuān)業(yè)做音頻的工程師或者調(diào)音師加入其中。他們的任務(wù)是在參數(shù)達(dá)標(biāo)的情況下，思考如何為這個(gè)產(chǎn)品增添“佐料”，提升用戶(hù)喜愛(ài)程度。

以ADI為例，音頻工程師與調(diào)音師可以在ADI解決方案的基礎(chǔ)上自由發(fā)揮。例如ADAU1787降噪芯片，它可以提供適用于多種音頻和語(yǔ)音應(yīng)用的可靠數(shù)字信號(hào)處理解決方案，包括語(yǔ)音增強(qiáng)、降噪、回聲消除、電平控制、聲音反饋抑制、麥克風(fēng)陣列和有源噪聲/振動(dòng)控制，這些功能都可以幫助客戶(hù)打造一款具有很酷特性及賣(mài)點(diǎn)的耳機(jī)。

對(duì)于如何應(yīng)對(duì)TWS耳機(jī)的設(shè)計(jì)痛點(diǎn)，毛夢(mèng)可舉出了更為詳細(xì)的產(chǎn)品案例進(jìn)行說(shuō)明。

針對(duì)功耗、降噪性能、耳機(jī)振膜的特性，開(kāi)發(fā)者必須要在續(xù)航、聲學(xué)結(jié)構(gòu)和ANC性能之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)。例如在功耗上，ADI目前主推的耳機(jī)ANC解決方案ADAU1787/1777，已經(jīng)做到了以較低的功耗成本實(shí)現(xiàn)更高的音質(zhì)效果。

以ADAU1787為例，ADI提供了4路ADC輸入接口和4路數(shù)字麥克風(fēng)輸入，且這些輸入口是并行輸入，因此ADAU1787可以實(shí)現(xiàn)單芯片應(yīng)用于混合（hybrid）降噪耳機(jī)。同時(shí)，ADAU1787具有獨(dú)特的雙核設(shè)計(jì)，其中FastDSP核用于主動(dòng)降噪濾波器處理，SigmaDSP核做EQ后處理，這種設(shè)計(jì)能夠?qū)翟胩幚砗髶p失的低頻部分做補(bǔ)償。此外，ADAU1787還能提供2.3*2.8 mm的BGA封裝，在1.8V供電下功耗僅約為6-7mW，可以應(yīng)用于對(duì)功耗和芯片體積要求更嚴(yán)苛的TWS耳機(jī)中。在與客戶(hù)共同合作定義新產(chǎn)品時(shí)，還可以通過(guò)減去冗余的功能模塊，進(jìn)一步降低功耗。

此外，ADI芯片里還藏有一些“細(xì)節(jié)彩蛋”，它可以為用戶(hù)提供更好的特性。比如在芯片的自動(dòng)控制部位，有一個(gè)叫做PID比例積分微分控制邏輯，它的作用是可以根據(jù)信號(hào)去預(yù)測(cè)后來(lái)信號(hào)的走向，避免在進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制時(shí)耳機(jī)會(huì)傳來(lái)“崩”的一聲巨響，從而能更好地保護(hù)用戶(hù)聽(tīng)力。

從集成度上來(lái)考慮的話(huà)，目前ADI能將ANC解決方案做成模塊，通過(guò)芯片+軟件的方式，將其Sigma Studio可配置軟件集成到系統(tǒng)解決方案中。該工具的優(yōu)點(diǎn)在于它允許通過(guò)拖放模塊來(lái)生成代碼。因此，非程序員也可以輕松上手該軟件，對(duì)于不懂編程但精通聲學(xué)的客戶(hù)群體非常適用。

TWS耳機(jī)將迎來(lái)怎樣的發(fā)展？

隨著產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟、各個(gè)大廠和ODM的進(jìn)入，必將驅(qū)使TWS的市場(chǎng)的分化加快，成本更低、性能更強(qiáng)的中高端產(chǎn)品價(jià)格會(huì)由于規(guī)模效應(yīng)下降。

毛夢(mèng)可表示：“ADI將會(huì)繼續(xù)在輕量化、低功耗、低成本和高性能上加強(qiáng)產(chǎn)品的差異化，覆蓋更多的終端市場(chǎng)，同時(shí)也會(huì)追求極致的性能。未來(lái)ADI或許會(huì)加入一些更智能化的功能，比如佩戴檢測(cè)、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等。打個(gè)比方，當(dāng)你帶著耳機(jī)經(jīng)過(guò)不同的環(huán)境時(shí)，耳機(jī)會(huì)感知到場(chǎng)景的改變，并調(diào)整為最佳的降噪模式?！?

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟曾在今年初發(fā)布了新一代藍(lán)牙音頻技術(shù)——LE Audio，為未來(lái)音頻行業(yè)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。如同BLE為藍(lán)牙的低功耗應(yīng)用帶來(lái)了百花齊放的效果，毛夢(mèng)可認(rèn)為，LE Audio同樣能為聽(tīng)力產(chǎn)品帶來(lái)各種各樣的創(chuàng)新，伴隨市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大，耳機(jī)市場(chǎng)也會(huì)越來(lái)越多元化。

LE Audio降低了藍(lán)牙延遲，提升了耳機(jī)的交互性，提供了雙耳通訊的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也提供了LC3的編解碼器以達(dá)到高質(zhì)量音質(zhì)，這也為廣大的BT+MCU廠家提供了進(jìn)入TWS市場(chǎng)的捷徑。

目前的TWS大廠都有自己的編解碼協(xié)議，毛夢(mèng)可表示，在未來(lái)的幾年里，他們?nèi)匀粫?huì)繼續(xù)沿用自己的協(xié)議，直到LE Audio成熟度全面提升。