2018年，對中國耳機行業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)井噴之年，尤其是以Airpods為代表的TWS真無(wú)線(xiàn)耳機品類(lèi)，在智能化的前提下兼備了便攜性、長(cháng)時(shí)間續航以及多用途的特點(diǎn)。開(kāi)始受到越來(lái)越多的消費者的關(guān)注。潤欣科技也借這個(gè)機會(huì )，和大家一同探討TWS Plus技術(shù)，以及分享由潤欣科技研發(fā)的超低功耗音控無(wú)線(xiàn)耳機設計方案。該方案包括：高通CSR的高音質(zhì)藍牙耳機芯片，全球領(lǐng)先的spot超低功耗MCU，高精度亞馬遜語(yǔ)音接入算法等。

我們從定義上來(lái)看，TWS的英文縮寫(xiě)是——TrueWirelessStereo，即“真·無(wú)線(xiàn)立體聲”的意思。TWS藍牙耳機不需要線(xiàn)材的連接，就是簡(jiǎn)單的兩個(gè)耳機主體。不會(huì )出現耳機線(xiàn)纏繞的問(wèn)題。使得它們的電池和控制電路也必須內置在耳機腔體里，而腔體體積的增大，帶來(lái)更多豐富的功能。在許多TWS耳機內部，都集成了語(yǔ)音助手、手勢控制、主動(dòng)降噪等。由于TWS耳機左右單元無(wú)物理連接，耳機的體積都較小，因此一般情況下藍牙耳機都不是通過(guò)USB接口充電。通常情況下都會(huì )配備一個(gè)兼具充電以及收納為一體的充電盒，充電盒里集成了移動(dòng)電源功能。沒(méi)電的時(shí)候只要把耳機放入盒內，自動(dòng)斷開(kāi)連接，開(kāi)始充電，十分方便愜意。

從市場(chǎng)角度來(lái)看，2017 年的 12 個(gè)月中，TWS 耳機行業(yè)保持了大于60％ 的增長(cháng)率。從行業(yè)源頭芯片供應商的數據分析得知，2018 年全球 TWS 耳機出貨量將達到 6500 萬(wàn)臺，2019 年則預計 是 1 億臺，2020 年則預計將有 1．5 億臺。這其中60％ 為具有品牌附加值的高端耳機。與此同時(shí)，TWS 耳機也將不斷蠶食傳統的有線(xiàn)耳機市場(chǎng)，整個(gè)行業(yè)仍有千億美元的成長(cháng)空間。

TWS耳機能夠實(shí)現快速的增長(cháng)的因素

1、蘋(píng)果在Iphone7后取消3．5mm耳機口后，Android手機廠(chǎng)商相繼在手機上取消耳機口，手機上移除耳機口趨勢已成，無(wú)線(xiàn)耳機便攜度以及智能化優(yōu)勢大，成為消費者的重要選擇。

2、藍牙5．0，NFC等無(wú)線(xiàn)技術(shù)升級，高保真、低功耗無(wú)線(xiàn)耳機得以實(shí)現。藍牙5．0的傳輸速度上限為24Mbps，傳輸級別更是達到無(wú)了損級別。同時(shí)藍牙芯片廠(chǎng)商進(jìn)一步降低了芯片功耗，CSR目前最新的QCC30XX系列進(jìn)一步降低功耗到60％，使得無(wú)線(xiàn)耳機的待機以及使用時(shí)間進(jìn)一步延長(cháng)。

3、谷歌在A(yíng)ndroid8．0系統系統上還極大程度上強化了藍牙音頻的表現，其中編碼／傳輸格式增加aptX／aptX HD、LDAC。解決了傳統藍牙耳機聽(tīng)音樂(lè )音質(zhì)不高的短板。

4、以Airpods、Gear Icon為代表的蘋(píng)果、三星以及眾多的初創(chuàng )公司等標示性產(chǎn)品引領(lǐng)無(wú)線(xiàn)立體聲耳機消費趨勢。

5、智能手機擁有率高，消費者通過(guò)手機欣賞視頻以及音樂(lè )的需求提示，無(wú)線(xiàn)耳機迎合了在公共場(chǎng)合降噪，防干擾和維護隱私的消費需求。無(wú)線(xiàn)耳機用途增加，無(wú)線(xiàn)耳機目前越來(lái)越將成為用戶(hù)和人工智能交互的重要界面。

真無(wú)線(xiàn)耳機還存在以下缺點(diǎn)

1、TWS耳機目前價(jià)格都偏貴，蘋(píng)果AirPods價(jià)格1000＋、索尼降噪豆也不菲，TWS耳機價(jià)格貴也和小體積、高集成度帶來(lái)的成本上升有關(guān)。當然，隨著(zhù)市場(chǎng)的變化，TWS耳機成本也將不斷的下探，比如目前OPPO退出的O－Free就定價(jià)699，小米也推出了399的AIR。

2、續航能力一般，由于TWS耳機一般都體積很小，放置的電池一般只有幾十毫安。所以續航時(shí)間一般只有4～8個(gè)小時(shí)不等。

3、信號的穩定性以及實(shí)際的降噪效果，語(yǔ)音識別率上不如傳統藍牙耳機或者有線(xiàn)耳機

但是整個(gè)行業(yè)都在上下齊心搞技術(shù)突破，隨著(zhù)行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的升級，這些顯著(zhù)的缺點(diǎn)也將逐漸減小，指導沒(méi)有或者成為小概率事件。

潤欣科技研發(fā)的聲控TWS Plus耳機

硬件框架如圖1，主要由低功耗MCU＋高音質(zhì)藍牙芯片＋Sensor傳感器構成，低功耗MCU負責聲音檢測以及關(guān)鍵詞檢測等功能，藍牙芯片負責高品質(zhì)音頻播放以及藍牙通話(huà)功能，傳感器則檢測耳機的狀態(tài)，如耳機在充電盒中或者佩戴在人耳上等。

聲控TWS Plus耳機具有以下核心特點(diǎn)

1、解放雙手，超長(cháng)待機：

內嵌Ambiq Micro超低功耗ARM4F MCU，工作電流小于10 μA／MHz。集成高精度中英文KWD關(guān)鍵詞檢測算法，閑態(tài)平均0．6mW，忙時(shí)平均3．06mW。高通新一代藍牙芯片方案，支持TWS和TWSplus，支持aptX技術(shù)可提供CD級音質(zhì)。配合DSP算法，可以支持CVC、ANC等降噪技術(shù)，在通話(huà)時(shí)具有更清晰的效果。低功耗藍牙模式，在SBC編碼情況下最低4．3mA，支持更長(cháng)的音頻工作時(shí)間。與高通手機平臺有很好的適配性，在aptx－ll模式下時(shí)延低至50～80ms。出色的聲學(xué)結構和雙PCB設計，提供高質(zhì)量的音樂(lè )體驗和小巧的外觀(guān)。

2、低功耗精準聲控，永遠在線(xiàn)：

支持4～8條多國語(yǔ)言命令詞本地堅持。10dB SNR環(huán)境下高達98％的檢測。0dB SNR環(huán)境下高達80％的檢測率。

3、高音質(zhì)藍牙芯片：

采用高通最新的QCC302X藍牙芯片，支持單聲道aptX Audio，具有高射頻性能 ，支持Broadcast Audio，支持TWS／TWS＋。芯片集成了24？bit的I2S接口，ADC最高支持到96kHz，DAC最高支持到192kHz。同時(shí)芯片內置充電功能，最大充電電流200mA。