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TWS 耳機(jī)們?nèi)绾纬?AirPods:提升用戶體驗(yàn)的五大關(guān)鍵技術(shù)科普

智東西 2021/2/24 23:17:22 責(zé)編:姜戈

一晃眼,蘋果當(dāng)下最新款 TWS 耳機(jī)——AirPods Pro 已推出兩年多了。

短短兩年里,蘋果 TWS 耳機(jī)的全球市場(chǎng)份額已從 2019 年的大半壁江山,下滑到 2020 年 Q3 的 29%。

與此同時(shí),從 2019 年至 2020 年,三星、華為、小米等玩家密集推出多款 TWS 耳機(jī),宣發(fā)密度一浪蓋過(guò)一浪,各類玩法集成炫技。但 TWS 耳機(jī)市場(chǎng)卻仍是蘋果的天下。

蘋果憑什么?

不可否認(rèn),蘋果 AirPods Pro 的主動(dòng)降噪、通透模式、自動(dòng)均衡三項(xiàng)技術(shù),不僅是引爆 TWS 耳機(jī)的關(guān)鍵,同時(shí)也為這一品類的市場(chǎng)發(fā)展開辟了一條新賽道。

據(jù) Canalys 最新預(yù)測(cè),到 2024 年,全球 TWS 耳機(jī)出貨量將從 2020 年的超 2.5 億副增長(zhǎng)至 5 億副以上,2020 年至 2024 年的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 19.8%。在這龐大的市場(chǎng)背后,誰(shuí)都不想讓蘋果成為唯一的贏家。

如何加速超車從蘋果手中搶下更多的蛋糕,也是每一個(gè)玩家入局市場(chǎng)的目標(biāo)與野心。

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而在這野心背后,玩家們又在摩拳擦掌準(zhǔn)備如何追趕蘋果?他們?nèi)缃裾谘邪l(fā)和創(chuàng)新的技術(shù)、給耳機(jī)帶來(lái)的功能變化,是否又能成為下一代創(chuàng)新的技術(shù)趨勢(shì)?

透過(guò)當(dāng)下 TWS 耳機(jī)市場(chǎng)百花齊放的階段,智東西也看到了玩家們正在努力改變 TWS 耳機(jī)市場(chǎng)的 5 大技術(shù)趨勢(shì),從關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)到封裝技術(shù),再到性能的優(yōu)化及創(chuàng)新,我們嘗試通過(guò)拆解這些技術(shù),發(fā)掘其對(duì)市場(chǎng)發(fā)展帶來(lái)的多種可能性。

01. 動(dòng)圈 or 動(dòng)鐵大亂斗,多發(fā)聲單元提升音質(zhì)體驗(yàn)

對(duì)許多耳機(jī)發(fā)燒友們來(lái)說(shuō),“聽個(gè)響”的 TWS 耳機(jī)遠(yuǎn)不足以滿足自己對(duì)音質(zhì)的要求,拋開信息傳輸損耗的硬傷外,決定耳機(jī)音質(zhì)優(yōu)劣和風(fēng)格的關(guān)鍵是耳機(jī)中的發(fā)聲單元。

從傳統(tǒng)音頻產(chǎn)品上來(lái)說(shuō),耳機(jī)發(fā)聲單元包括動(dòng)圈、動(dòng)鐵、圈鐵和靜電等。其中,動(dòng)圈單元技術(shù)的成熟度最高,它主要由線圈、振膜和磁體等構(gòu)成,具有低頻好、聲場(chǎng)寬的優(yōu)點(diǎn)

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盡管動(dòng)鐵技術(shù)的興起較晚,其發(fā)聲過(guò)程與動(dòng)圈類似,都是靠線圈在永磁場(chǎng)中的震動(dòng)來(lái)發(fā)聲,但動(dòng)鐵在構(gòu)造原理、位置、聲音與動(dòng)圈有著較大區(qū)別,或者說(shuō)在一定程度上 “互補(bǔ)”。

例如,雖然動(dòng)圈低頻好、聲場(chǎng)寬,但動(dòng)圈的高頻解析不如動(dòng)鐵,動(dòng)鐵的靈敏度和解析力比動(dòng)圈更出色。

因此,動(dòng)鐵最初多用作助聽器、監(jiān)聽耳機(jī)上的發(fā)聲單元。那么動(dòng)圈和動(dòng)鐵兩者優(yōu)勢(shì)就不能集成在一塊嗎?

當(dāng)然可以。市場(chǎng)中有另一種名為 “圈鐵”的發(fā)聲單元技術(shù),已逐漸成為各大 HIFI 廠商們青睞的解決方案。

顧名思義,“圈鐵”由動(dòng)圈 + 動(dòng)鐵組成,兼得良好的高低音頻解析,也擁有不錯(cuò)的靈敏度。

由于目前大部分 TWS 耳機(jī)都追求音質(zhì)的低頻效果,加之 ANC(主動(dòng)降噪)對(duì)換能器有低頻響應(yīng)的需求,因此市場(chǎng)上多數(shù) TWS 耳機(jī)都采用動(dòng)圈、圈鐵或一個(gè)動(dòng)圈 + 多個(gè)動(dòng)鐵的發(fā)聲單元解決方案。

例如,在一個(gè)動(dòng)圈 + 一或多動(dòng)鐵的方案中,各發(fā)聲單元負(fù)責(zé)不同的頻段。

還有一些較為偏門的解決方案,例如部分頭戴式耳機(jī)會(huì)采用多個(gè)動(dòng)圈單元,并放在不同的位置來(lái)模擬多通道輸入,或制造環(huán)繞聲等空間聽覺的效果,“不少游戲耳機(jī)就采用這樣的設(shè)計(jì)”。

現(xiàn)階段,包括亞馬遜、三星、萬(wàn)魔等在內(nèi)的少數(shù)玩家,已開始嘗試集成雙揚(yáng)聲器單元的方案來(lái)提升 TWS 耳機(jī)的音質(zhì)效果。

例如,亞馬遜首款 TWS 耳機(jī) Echo buds 就采用了樓氏電子的雙動(dòng)鐵揚(yáng)聲器單元,三星今年 1 月推出的 Gaxlaxy Buds Pro 采用了雙動(dòng)圈揚(yáng)聲器單元,萬(wàn)魔則是圈鐵主動(dòng)降噪解決方案(動(dòng)鐵單元 + 10mm 動(dòng)圈單元)。

總的來(lái)看,目前 TWS 耳機(jī)市場(chǎng)中采用純動(dòng)鐵單元的方案還較少。但是,如果 TWS 耳機(jī)逐步朝著小型化的趨勢(shì)發(fā)展,那么采用純動(dòng)鐵的解決方案是有必要的。

一方面,動(dòng)鐵不用設(shè)計(jì)后腔,同時(shí)其低頻正在慢慢改善,價(jià)格也在下降,未來(lái)在市場(chǎng)中會(huì)有一席之地;另一方面,如果廠商對(duì) playback(回放)品質(zhì)有要求,圈鐵也是個(gè)不錯(cuò)的選擇,動(dòng)圈單元在保持低頻響應(yīng)下,直徑正逐步做小,但這對(duì)工藝要求也較高。

如果說(shuō)對(duì)音質(zhì)高保真的追求是耳機(jī)誕生的初心,那么 TWS 耳機(jī)的發(fā)展,遲早有一天也要回歸對(duì)音質(zhì)水平的重視。在這一條件下,通過(guò)動(dòng)圈動(dòng)鐵結(jié)合的多揚(yáng)聲器單元方案來(lái)提高耳機(jī)高低頻解析的性能,也將是 TWS 耳機(jī)技術(shù)發(fā)展的一大趨勢(shì)

02.AirPods Pro 的黑科技首秀:空間音頻

空間音頻也叫環(huán)繞音頻,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是能讓人對(duì)空間聲源位置產(chǎn)生全空間立體感知,我們常常在電影院或家庭影院中感受到被聲場(chǎng)包圍、氣勢(shì)恢宏的效果就是空間音頻。

蘋果在 2019 年發(fā)布的 AirPods Pro,以及 2020 年發(fā)布的 AirPods Max 就采用了空間音頻技術(shù)。這對(duì)于耳機(jī)——尤其是 TWS 耳機(jī)來(lái)說(shuō),無(wú)疑是空間音頻技術(shù)的一大突破。

實(shí)際上,空間音頻技術(shù)已經(jīng)發(fā)展多年,但它在耳機(jī)上的應(yīng)用較少

主要在于面向大空間環(huán)境的音響設(shè)備(音源)是固定的,隨著用戶所處的位置發(fā)生變化,其得到的環(huán)繞聲也有不同。這一場(chǎng)景下,空間音頻技術(shù)需要解決的主要是耳廓外的空間問(wèn)題。

而 TWS 耳機(jī)是直接將音頻輸入耳中,同時(shí)每個(gè)人耳廓內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比耳廓外的空間要復(fù)雜,因此耳機(jī)的空間音頻不僅要還原出不同位置聲音從前后各方位到達(dá)用戶耳朵的時(shí)間差,還要考慮人體結(jié)構(gòu)對(duì)聲音造成的影響。

這就涉及到 HRTF(Head-Related Transfer Function,頭相關(guān)傳遞函數(shù))。什么是 HRTF?某視頻平臺(tái) up 主 “大寬物理”在其科普視頻中提到:

由于人體生理結(jié)構(gòu)的關(guān)系,聲波會(huì)在頭部、耳廓、耳道等地方發(fā)生各種繞射和反射,互相干擾并加強(qiáng)或減弱某些頻率,所以就算音響的頻響曲線(Frequency Response,量化音箱音染大小的函數(shù)曲線)是平直的,其聲音經(jīng)過(guò)耳朵后,人類通過(guò)聽覺系統(tǒng)感受到的頻響曲線也不是平直的。工程師則將人類聽覺的這一特性用函數(shù)來(lái)表示,也就是 HRTF。

因此,耳機(jī)的頻響曲線需要做到不平直的,才能讓人感覺到精確平衡的聲音。目前行業(yè)中的音特美曲線、哈曼曲線等,都是不同玩家根據(jù)人體聽覺特性來(lái)制定的,但這些曲線也仍存在不足。

“大寬物理”提到,就算把耳機(jī)的頻響曲線做成理論上的目標(biāo)曲線,也不一定能準(zhǔn)確還原聲音,因?yàn)槊總€(gè)人的頭、耳廓和耳道等生理結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致每個(gè)人的 HTRF 也不同,甚至頭戴式耳機(jī)每次佩戴方式的細(xì)微差別都會(huì)造成影響。

想要解決這一問(wèn)題,就需要準(zhǔn)確測(cè)量出每個(gè)人的 HTRF。但行業(yè)中傳統(tǒng)測(cè)量 HTRF 的方式不僅成本高,也無(wú)法解決頭戴式耳機(jī)佩戴方式不同造成的差異,更別說(shuō)面向大眾市場(chǎng)。

索尼在 2019 年曾展示了名為 360 Reality Audio 的空間音頻技術(shù),但該技術(shù)是基于 “平均 HRTF”來(lái)優(yōu)化環(huán)繞聲效果,并不支持測(cè)量用戶自身的 HRTF 和頭部追蹤。

那么,蘋果的 AirPods Pro 和 AirPods Max 是如何準(zhǔn)確測(cè)量出 HTRF,實(shí)現(xiàn)空間音頻技術(shù)的?這主要涉及兩個(gè)方面——傳感器 / 芯片、算法

1、傳感器 / 芯片:一面追蹤搜集數(shù)據(jù),一面提供算力

硬件方面,AirPods Pro 和 AirPods Max 都內(nèi)置了傳感器和陀螺儀,對(duì)用戶的頭部進(jìn)行追蹤,同時(shí)還能實(shí)時(shí)追蹤比對(duì)頭部和設(shè)備間的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),以更好地實(shí)現(xiàn)順滑的環(huán)繞立體聲。

在耳機(jī)發(fā)聲單元前方,蘋果還放置了一個(gè)麥克風(fēng),能夠一邊 “聽”用戶正在聽的音樂(lè),一邊收集音樂(lè)從用戶耳道內(nèi)反射出來(lái)的聲音,以此探測(cè)用戶耳機(jī)的佩戴情況。

同時(shí),蘋果自研 H1 芯片能夠以每秒 200 次的速率,根據(jù)用戶耳機(jī)佩戴情況的變化對(duì)聲音進(jìn)行實(shí)時(shí)矯正。據(jù)稱,一顆 H1 芯片的算力相當(dāng)于一個(gè) iPhone 4 手機(jī)。

這就意味著,不管用戶在做什么導(dǎo)致耳機(jī)佩戴情況變化,耳機(jī)都能隨時(shí)為用戶將聲音調(diào)整到最 “準(zhǔn)確”的狀態(tài)。

2、算法:為用戶定制專屬 HRTF 函數(shù)

模型傳感器和陀螺儀負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù),H1 芯片負(fù)責(zé)為數(shù)據(jù)處理提供算力,那么耳機(jī)內(nèi)部的算法是如何運(yùn)行的呢?

實(shí)際上,蘋果在 2018 年 9 月申請(qǐng)了一項(xiàng)名為《用于雙耳聲音再現(xiàn)的與頭部相關(guān)的傳遞函數(shù)選擇(Head related transfer function selection for binaural sound reproduction)》的專利。

該專利提到,蘋果在耳機(jī)中內(nèi)置了一個(gè) HRTF 庫(kù),涵蓋大量不同的 HRTF 模型。當(dāng)用戶在使用耳機(jī)時(shí),計(jì)算音頻(Computational Audio)算法會(huì)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),將麥克風(fēng)搜集到用戶耳道內(nèi)的聲學(xué)特征與 HRTF 庫(kù)中的模型做對(duì)比,并挑選出一個(gè)最適合用戶的 HRTF 模型。

接下來(lái),算法會(huì)基于用戶特征對(duì)挑選出來(lái)的模型進(jìn)行優(yōu)化,最終得到屬于用戶的 HRTF 函數(shù),這一方法大大減少了直接測(cè)量 HRTF 函數(shù)會(huì)帶來(lái)的巨大算力要求。

此外 “大寬物理”猜測(cè),蘋果通過(guò)算法模擬出的多聲道空間,可能也是利用從用戶身上測(cè)量到的專屬 HRTF 函數(shù),來(lái)對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化的。

不過(guò),AirPods Max 的空間音頻效果要優(yōu)于 AirPods Pro,主要原因在于頭戴式的 Max 能夠同時(shí)測(cè)量耳廓和耳道的 HRTF,數(shù)據(jù)更為精確,而 Pro 只能測(cè)量耳道內(nèi)的 HRTF 函數(shù)。

同時(shí),目前蘋果的 HRTF 測(cè)量仍存在一定的局限性。那就是這項(xiàng)技術(shù)還只能測(cè)量耳道和耳廓數(shù)據(jù),無(wú)法測(cè)量肩膀、頭部等其他部位的 HRTF 數(shù)據(jù),使得算法模擬出來(lái)的空間音頻效果不夠完善。

不過(guò)可以肯定的是,從傳感器到芯片再到算法,蘋果這環(huán)環(huán)相扣的空間音頻技術(shù)技術(shù)不僅能為用戶 “量身定制”獨(dú)有的音頻環(huán)繞體驗(yàn),也為 TWS 耳機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展提供了一個(gè)行之有效的道路。

03. 多麥通話降噪是關(guān)鍵,解決大風(fēng)噪場(chǎng)景是核心

降噪是目前 TWS 耳機(jī)玩家們猛烈進(jìn)攻想拿下的技術(shù)高地,通話降噪是其中的一個(gè)重要賽道

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),不管用戶在何種場(chǎng)景下,通話降噪技術(shù)都能讓用戶電話一頭的人也能聽清講話內(nèi)容,而不是各種嘈雜的噪音。

從技術(shù)方面看,通話降噪的三大核心技術(shù)包括 Beamforming 指向增強(qiáng)技術(shù)、自適應(yīng)濾波技術(shù)、上行骨傳導(dǎo)技術(shù)?;谶@三大技術(shù),各家廠商結(jié)合各自的算法和芯片等優(yōu)勢(shì),為推出各類通話降噪解決方案 “大打出手”。

目前,市場(chǎng)中主流的通話降噪方案包括單麥克風(fēng)、雙麥克風(fēng)陣列,以及依靠加速度傳感器和耳內(nèi)麥克風(fēng)等器件來(lái)輔助實(shí)現(xiàn)的通話降噪方案。

此外,2020 年也有越來(lái)越多的玩家推出了搭載三麥克風(fēng)通話降噪解決方案的 TWS 耳機(jī),包括三星 Galaxy Buds Pro、華為 Freebuds Pro、小米 Air2 Pro 和 OPPO Echo X 等,而這都是這些玩家目前最新款的 TWS 耳機(jī)產(chǎn)品。

不難發(fā)現(xiàn),目前市場(chǎng)中的 TWS 耳機(jī)通話降噪方案正逐漸朝著多麥克風(fēng)降噪的方向發(fā)展。

其中,三星 Galaxy Buds Pro 的通話降噪在內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)、軟件、外部設(shè)計(jì)均進(jìn)行了優(yōu)化。內(nèi)部搭載了一個(gè)拾音傳感器(voice pickup sensor),以及三個(gè)麥克風(fēng)(三麥克風(fēng)通話 + VPU 語(yǔ)音拾音器)。

只要拾音傳感器監(jiān)測(cè)到聲音,面向耳機(jī)嘴部的兩個(gè)外部麥克風(fēng)就進(jìn)行波束成形,以抵消外部噪聲。第三個(gè)麥克風(fēng)僅關(guān)注用戶的聲音,這能在大幅度地降低外界噪音并放大用戶聲音。

而在外形設(shè)計(jì)方面,三星直接將耳機(jī)設(shè)計(jì)為貼合人耳內(nèi)部的 “豌豆”形狀,減少直接與風(fēng)接觸的面積,還有耳機(jī)上的外網(wǎng)與內(nèi)風(fēng)室來(lái)共同分散并削減風(fēng)的影響。同時(shí),三星還內(nèi)置了高級(jí)軟件來(lái)區(qū)分人聲和風(fēng)聲,以確保就算有風(fēng)接觸,風(fēng)聲也不會(huì)進(jìn)入麥克風(fēng)。

國(guó)內(nèi)玩家如華為,其 Freebuds Pro 耳機(jī)采用三麥克風(fēng)系統(tǒng) + 骨聲紋通話降噪技術(shù)。其中,三麥克風(fēng)系統(tǒng)的通話降噪工作方式與三星 Galaxy Buds Pro 大致相同,而骨聲紋通話降噪技術(shù)能夠感應(yīng)用戶頭部震動(dòng),只拾取用戶人聲并進(jìn)行增強(qiáng)。

不過(guò),由于骨聲紋通話降噪技術(shù)的成本較高,目前只有蘋果、三星和華為等玩家的部分高端 TWS 耳機(jī)上應(yīng)用較多。

而小米、OPPO、榮耀和萬(wàn)魔推出的 TWS 耳機(jī)所采用的三麥克風(fēng)通話降噪方案,均來(lái)自聲加科技。硬件結(jié)構(gòu)方面,該三麥克通話降噪方案均內(nèi)置反饋麥克風(fēng)、前饋麥克風(fēng)、通話麥克風(fēng),以更精準(zhǔn)地拾取人聲。

▲ 小米 Air 2 Pro 耳機(jī)搭載的聲加科技三麥克風(fēng)通話降噪算法

算法方面,該方案最主要的特點(diǎn)是將以往用在入耳式 ANC 耳機(jī)中進(jìn)行主動(dòng)降噪的單顆麥克風(fēng),用來(lái)進(jìn)行通話降噪,能大大提升用戶在大風(fēng)噪(如騎車)和大噪聲(如地鐵)下的通話降噪體驗(yàn)。

不過(guò),在多麥克風(fēng)通話降噪技術(shù)領(lǐng)域,麥克風(fēng)是越多就越好嗎?答案為不完全是。

器件的增加不僅需要更多的體積空間來(lái)放置,其整體效果也依賴耳機(jī)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如果器件多了也會(huì)增加生產(chǎn)制造一致性的要求,造成良率下降。

04. 花樣智能主動(dòng)降噪,讓耳機(jī)更智能地還你一份安靜

同樣是降噪,但智能主動(dòng)降噪與通話降噪不同。

我們可以簡(jiǎn)單理解為,通話降噪是讓用戶傳輸?shù)诫娫捔硪活^的聲音更加清晰真實(shí),弱化外部環(huán)境噪音的干擾,讓電話另一頭的人聽得更爽;而主動(dòng)降噪則是讓用戶自己聽到的聲音更加干凈,降低不同場(chǎng)景中噪音的干擾,讓自己聽得更爽。

盡管蘋果 AirPods Pro 點(diǎn)燃了 TWS 耳機(jī)主動(dòng)降噪技術(shù)的熱潮,但在之后的一年多時(shí)間里,主動(dòng)降噪技術(shù)在各個(gè)玩家里都被玩出了百花齊放的態(tài)勢(shì)。

尤其是 “智能主動(dòng)降噪”的方案出現(xiàn)得越來(lái)越多,包括三星、索尼、BOSE、華為等玩家推出的 TWS 耳機(jī)產(chǎn)品都具有這類功能。

從技術(shù)方面看,ANC 降噪的原理是通過(guò)麥克風(fēng)采集環(huán)境中的噪音信號(hào),同時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)反相的聲波來(lái)抵消噪音信號(hào)。這不僅需要麥克風(fēng)負(fù)責(zé)噪音采集,還需要處理器來(lái)預(yù)測(cè)噪音出現(xiàn)的情況。

那么,“智能主動(dòng)降噪”的 “智能”是怎么實(shí)現(xiàn)的?

據(jù)了解,為了保證前期抵消噪音信號(hào)的降噪質(zhì)量,廠商還會(huì)在耳機(jī)中添加一個(gè)反饋麥克風(fēng)來(lái)檢測(cè)噪音是否變小了。同時(shí),處理器還會(huì)根據(jù)反饋麥克風(fēng)測(cè)量到的結(jié)果,對(duì)處理過(guò)程進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整優(yōu)化,以達(dá)到最佳的降噪效果。

就類似于,學(xué)生在解完一道題后,還會(huì)反復(fù)檢查這道題的解法是否有問(wèn)題或有更好的解法,并不斷提升自己的 “解題”能力。而這,就是智能(自適應(yīng))主動(dòng)降噪的過(guò)程。

但具體對(duì)比下來(lái),三星、索尼、BOSE 和華為等玩家的智能主動(dòng)降噪方案也有不同玩法。

例如,三星 Galaxy Buds Pro 的智能 ANC,則通過(guò)麥克風(fēng)和傳感器的搭配,前者負(fù)責(zé)檢測(cè)用戶聲音、后者檢測(cè)用戶嘴巴的震動(dòng),同時(shí)內(nèi)置的 AI 算法會(huì)學(xué)習(xí)區(qū)分用戶聲音和其他人說(shuō)話聲。當(dāng)耳機(jī)檢測(cè)到用戶開始與他人交談時(shí),就會(huì)自動(dòng)切換模式,讓用戶無(wú)需摘下耳機(jī)就能清晰與人交談。

而索尼 WF-1000XM3 的智能降噪功能,可以通過(guò)手機(jī) APP 開啟 “自適應(yīng)聲音控制”,不僅能自動(dòng)檢測(cè)用戶的活動(dòng)狀態(tài),還能自動(dòng)為用戶切換至預(yù)設(shè)的環(huán)境聲和降噪方案。同時(shí),它還提供了 20 級(jí)的環(huán)境聲可控降噪,能定制多達(dá) 20 種環(huán)境聲級(jí)別。

整體來(lái)看,智能主動(dòng)降噪同樣需要到前后反饋傳感器、芯片和算法之間的相互配合。其中,芯片又分為集成主動(dòng)降噪功能的 TWS 主控藍(lán)牙芯片,以及專用降噪芯片。

各品牌廠商旗艦機(jī)型給出這些方案的體驗(yàn)差異各有千秋,但風(fēng)噪場(chǎng)景下的表現(xiàn)最易被感知,差別顯著,所以 ANC 的核心重點(diǎn)仍集中在提升風(fēng)噪場(chǎng)景下的降噪體驗(yàn)。

05. 螺螄殼里做道場(chǎng),SiP 封裝是關(guān)鍵

實(shí)際上,不管是多發(fā)聲單元的采用,還是各類降噪技術(shù)的發(fā)展,其背后的實(shí)現(xiàn)都離不開封裝技術(shù)的加持。

其中,布局精巧的 SiP(System in Package)封裝工藝就是能提高 TWS 耳機(jī)性能、加速生產(chǎn)制造的關(guān)鍵。

與其他封裝技術(shù)相比,SiP 封裝的優(yōu)勢(shì)在于能夠在布局面積不變的前提下,實(shí)現(xiàn)更多芯片和模組有機(jī)集成,從而提供更加豐富的功能和強(qiáng)大性能。

對(duì) TWS 耳機(jī)來(lái)說(shuō),SiP 封裝工藝的 3D 堆疊特性,能夠讓耳機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各個(gè)組件基于人耳形狀布局,還可實(shí)現(xiàn)更多功能芯片和模組的有機(jī)結(jié)合,以及提升耳機(jī)舒適度、貼合度及穩(wěn)定性。

▲ SiP 封裝的幾種結(jié)構(gòu)和解決方案示意圖

不過(guò),SiP 封裝工藝也存在諸多難點(diǎn),不僅涉及更復(fù)雜的布線、走線設(shè)計(jì),還要克服信號(hào)干擾、散熱、續(xù)航力等問(wèn)題,整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度大于傳統(tǒng)的 TWS 耳機(jī)封裝。

業(yè)內(nèi)僅有蘋果 AirPods Pro 和三星 Galaxy Buds Pro 等少數(shù)玩家采用 SiP 封裝,普及度不高。主要原因在于,TWS 耳機(jī)仍處于玩家混戰(zhàn)格局,每個(gè)玩家的設(shè)計(jì)都不相同,暫時(shí)并未出現(xiàn)一種能符合各家要求的 SiP 設(shè)計(jì)。這就意味著,每個(gè)玩家開發(fā)系統(tǒng)時(shí)都需要重新設(shè)計(jì) SiP 堆疊。

但隨著 TWS 耳機(jī)市場(chǎng)的不斷發(fā)展,以及玩家在封裝技術(shù)領(lǐng)域的不斷探索,相信 SiP 封裝技術(shù)也將成為未來(lái)高端 TWS 耳機(jī)產(chǎn)品,甚至是更多 TWS 耳機(jī)的標(biāo)配。

06. 結(jié)語(yǔ):?jiǎn)吸c(diǎn)技術(shù)突圍下,綜合體驗(yàn)搶跑才能拿下王者

為了在一片混戰(zhàn)的 TWS 耳機(jī)市場(chǎng)中搶占高地,各賽道玩家前赴后繼地布局市場(chǎng),從硬件到軟件展開了各種解決方案的創(chuàng)新和探索。

在這之中,我們也看到了多發(fā)聲單元集成、空間音頻、多麥克風(fēng)通話降噪、智能主動(dòng)降噪、SiP 封裝這五個(gè)關(guān)鍵技術(shù),對(duì) TWS 耳機(jī)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)生環(huán)環(huán)相扣的影響,為 TWS 耳機(jī)每一階段的創(chuàng)新積累經(jīng)驗(yàn)。

但也要知道,僅僅靠一項(xiàng)強(qiáng)勁的單點(diǎn)技術(shù),或是漂亮的測(cè)試數(shù)據(jù),并不意味著能打造出一個(gè)完美的 TWS 產(chǎn)品,只有提升綜合性能和體驗(yàn),才能為用戶帶來(lái)更好的 TWS 耳機(jī)體驗(yàn)。

現(xiàn)在的 TWS 耳機(jī)市場(chǎng)仍是一個(gè)持續(xù)混戰(zhàn)和爆發(fā)的玩家格局,隨著供應(yīng)鏈中每一環(huán)節(jié)玩家研發(fā)的持續(xù)投入和創(chuàng)新,我們也期待這個(gè)行業(yè)能迎來(lái)百花齊放的春天。

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