山寨必死? 原廠談2020年TWS耳機發展態勢

作者: 李晉,國際電子商情

從去年下半年起,TWS耳機晶片價格戰正式開打。在中國本土晶片廠商的推動下,中國國產TWS耳機晶片方案的價格跌到了人民幣10元以下。同時,隨著TWS耳機的熱賣,與其配套的晶片也出現了缺貨的情況。到2020年,TWS耳機市場的發展將呈現怎樣的特點?

市場價格戰激烈 山寨不敵品牌

TWS耳機市場目前充斥著「山寨」和「品牌」兩股力量。在產業的起步階段,因各環節都不夠成熟,市場容易孳生亂象。正版Apple AirPods的售價較高,山寨廠家從中有利可圖,致使高仿冒AirPods產品氾濫。同時,AirPods喚起了大家對高階TWS耳機的興趣,催生了千億級的聲學及智慧穿戴市場,其降噪、語音喚醒、運動檢測等功能,也有著廣泛的應用前景。

業界有一種觀點認為,隨著產業鏈逐漸成熟,TWS耳機進一步起量,未來該產品的價格將下探。消費者對音質、連接穩定性、性能等方面的追求,會使得低階TWS耳機佔市場份額比例減少,中高階TWS耳機將成為未來的主流。

針對該觀點,恒玄科技(上海)市場副總裁龔建表示贊同。他解釋說,這就是所謂的消費升級。從數字上看,目前低階TWS耳機的出貨量依然很大,但未來中高階TWS耳機的佔比將越來越高。好的產品具備創造需求的能力,AirPods的成功就證明了這個觀點,因為它契合了消費者對極致體驗和高品質產品的需求。

另外,隨著TWS耳機市場出貨量暴增,藍牙晶片設計公司越來越多。關注消費類電子產品的發展歷程就會發現,市場接受度將隨著產品的成熟而提高,消費升級是必然的趨勢。他補充道:「晶片價格往下走,說明市場在放大、技術在成熟,未來對高性能晶片的需求也更多。產業上下游企業要做好相應的規劃,以免在供貨過程中遇到產能瓶頸。這對供應鏈整合能力強、規劃能力好的公司來說,是一個比較好的機會。」

樓氏電子中國區市場開發經理Bo Xi介紹,當前耳機已經成為大家的必備單品,人們在休息或者走路時都習慣戴耳機來聽音樂,他們還對語音喚醒、降噪,以及智慧環境聲音傳遞等功能提出較大的需求。「低階TWS耳機總是有市場,但產品往功能更多、性能更高的方向發展是大勢所趨,未來這些產品的價格也會逐步穩定。在價格戰打得激烈的當下,唯有具備特色功能的產品和品牌,才能不陷入價格戰的泥潭。在語音助手方案方面,樓氏電子致力於差異化功能。」他說。

德州儀器電池管理系統產品線經理王世斌則表示,降噪、語音喚醒、運動檢測等功能的確是TWS耳機產品在市場中的差異化優勢,對這些功能的追求促使新一代產品功耗更低、續航力更長,具有高效率和低靜態電流的電池充電產品將非常適合該類應用。

德州儀器感測器部門市場和應用經理唐釗稱,之前的耳機產品的痛點正在被TWS耳機克服。降噪、語音喚醒、運動檢測等功能帶來了零部件數量方面的需求,增加了產品尺寸方面的挑戰。在前代產品中,不乏犧牲尺寸來換取更多功能的做法,這雖然增加了功能,但是降低了穿戴體驗,限制了應用場景。TWS耳機採用小巧、「真無線」的耳塞設計,不僅能提供更好的運動體驗,而且還兼備降噪功能。透過這些創新,新型的TWS產品創造了一個巨大的潛力市場。

TWS耳機外形設計或迎新風潮

不同於半入耳式的AirPods,AirPods Pro採用的是全入耳式外形。據《國際電子商情》的觀察,目前大部分手機廠商仍在採用半入耳式外形設計。與傳統音訊廠不同的是,手機廠更注重耳機的佩戴體驗和語音互動功能,半入耳式的TWS耳機在降噪方面的優勢並不算大。

AirPods Pro採用入耳式主動降噪技術,這勢必將給其他手機廠帶來更大的壓力。一些分析師認為,這個變化或將帶動TWS耳機的新風潮,未來入耳式或將成為手機廠的主流選擇之一。

Xi說,半入耳式耳機佩戴體驗更舒適,卻存在降噪效果不理想的缺點。嘈雜的環境中佩戴半入耳式耳機,需要把音量調得更大才能聽清楚音訊的內容,使用者經常大音量聽音樂可能會導致其聽力受損。因此,音質、降噪效果更好的入耳式主動降噪是TWS耳機的發展方向。

龔建則認為,外形不同的耳機之間更大的差異在於聲學結構。佩戴舒適度是用戶的第一體驗,半入耳式仍是未來TWS耳機的主流。他解釋說,蘋果改用入耳式設計,是因為該結構的降噪體驗更好、更穩定。不過,隨著技術的演進,半入耳式耳機的降噪效果也將提升,其主流地位不會受到影響。

王世斌從TWS耳機的充電模式說明。他介紹,為適應各種工業設計,外型不同的耳機配備的電池通常並不一樣,有時不同的電池也需要不同的充電模式。為了適應各種應用,TI推出了電池充電管理IC,協助客戶設計電池管理解決方案。

追求最佳性能衍生新要求

實際上,消費者對耳機提出「更小尺寸、更高舒適度、更穩定的連線性能」等方面的要求,讓TWS耳機產業鏈企業面臨著更大的挑戰。那麼作為TWS耳機晶片供應商,TI、樓氏電子、恒玄電子是如何應對這些問題的呢?

王世斌介紹,由於兩者之間的電壓差較接近,使用充電盒為TWS耳機充電並不容易,為了能實現完全充電,充電時需要內部電路來增強兩者之間的電壓差,而且電壓還會在電池放電的過程中緩慢下降。針對以上情況,大部分工程師會考慮升壓。但升壓需要在電源架構中增加額外的升壓電路和電感元件,也將增加解決方案的尺寸、降低效率。廠商可以考慮採用整合了內部升壓的電池充電器IC。

唐釗表示,小尺寸和低功耗一直是真無線耳機的重要關注點。從電流感應角度來看,縮小產品尺寸可透過WCSP封裝、使用雙通道電流感測器來達到目的,降低產品功耗可以利用電流檢測放大器保護電池和精確充電來實現。由於TWS的電池容量通常低於100mAh,充電時即使是微小的電流變化,仍會影響電池的使用壽命。值得注意的是,更精準的入盒/出盒檢測也是延長電池壽命和執行時間的關鍵,這要求廠商確保耳機正確擺放在充電盒中時可對耳機進行高效充電。

針對上述幾個問題,TI推出了電池充電器BQ25619、線性充電器BQ25150、低功耗電流感測器INA191,霍爾感測器DRV5032等產品,系統全面地為TWS耳機電池應用提供幫助。

Xi介紹,樓氏電子的平衡電樞驅動器(動鐵單元)的體積比普通揚聲器小,且功耗更低。應用在TWS真無線耳機中,可以延長其電池的續航時間。另外,樓氏的MEMS矽麥克風可帶來語音控制、電話呼叫和ANC主動降噪等功能。與單動圈單元相比,結合動鐵單元的混合揚聲器結構將帶來更好的音訊性能,也能創造市場差異化。

龔建認為,由於耳機尺寸太小,其射頻/天線性能和ID結構之間需要權衡。對廠家提出了在系統設計過程中的經驗要求。他表示,與友商的產品相比,恒玄科技在高中低階TWS產品線都做了佈局,在晶片制程、TWS無線技術、主動降噪技術、智慧語音技術、晶片功耗等細節方面都具備較領先的優勢,而且已經有過多代產品的反覆運算和不少大客戶商用的經驗。所以,這一部分恒玄科技具備先發優勢。

2020年原廠有哪些新動作?

雖然2020年開年受疫情影響,中國整個電子製造業受到了一定的影響,但是綜觀全年需求,TWS耳機在2020年將有更大的發展。作為TWS耳機產業鏈中的一環,這些上游晶片原廠如何規劃?

王世斌透露,TI十分看好TWS市場的增長,還專為醫用可穿戴設備和小型個人電子設備(包括TWS在內)設計了電池充電器產品。唐釗進一步補充:「無線個人電子產品的創新,繼續推動著對小尺寸高精度測量的需求。TI將繼續關注對可穿戴設備更長電池壽命的需求。」

Xi說:「我們相信隨著性能的提高和電池壽命的延長,TWS真無線耳機將繼續佔據整個耳機市場的份額。樓氏電子正在持續發展高性能平衡電樞和MEMS矽麥克風,為進入TWS市場的公司提供大力支持。」

龔建介紹,主動降噪概念開始在TWS耳機產業開始火熱。除此之外,未來消費者對「舒適度、連結性能、語音喚醒、待機時間」的要求只會越來越高。在此基礎上,恒玄科技會針對這些主流應用做好技術和產品儲備,2020年將推出較多新的晶片。

本文同步刊登於《國際電子商情》2020年4月號雜誌

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