电子展|TWS耳机5大关键技术介绍
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电子展|TWS耳机5大关键技术介绍
发布时间: 2023-02-24
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电子展介绍TWS是英文True Wireless Stereo的缩写,即真正无线立体声的意思。2017年 iPhone7取消3.5mm插孔后,苹果率先发布了蓝牙耳机AirPods。近几年随着蓝牙技术、芯片方案等核心技术升级、手机结构变化和系统支持、AI 和传感器技术的成熟,推动TWS耳机实现快速逆势发展。据IDC数据,2021年全球TWS耳机销量达3.1亿台,同比增速达33%。

TWS耳机未来可能成为智能手机的标配。以智能手机保有量来计算TWS的渗透率,目前苹果TWS耳机渗透率为42.1%,安卓渗透率仅为3.48%,TWS 耳机仍有不小的增长空间。

此外,TWS智能耳机将在无线连接、语音交互、智能降噪、健康监测和听力增强/保护等领域发挥重要的作用。未来随着智能化、应用领域多样化,TWS耳机作为一种独立的智能设备,将进行更多技术和性能的升级,这将推动核心零部件及技术的不断发展升级。

目前来看,电子展认为TWS耳机实现的关键技术包括:

1. BLE audio蓝牙技术

TWS耳机都是通过蓝牙来进行传输的,但是由于TWS耳机具有高度集成、电池容量小等特性,而且还要满足用户对于连接稳定性、续航、音质上的要求,所以需要传输速率更快、连接更稳定、功耗更低的蓝牙连接技术。

Bluetooth LE Audio,即低功耗蓝牙音频,全面支持蓝牙5.1标准和下一代Bluetooth LE的ISOC架构,为TWS耳机电子展市场带来了创新解决方案,加速TWS二级市场爆发。BLE Audio从双模进化为低功耗单模,具有低功耗、连接范围广、单模蓝牙芯片、成本较低等优势。支持LC3音频编码技术(更高音质和更低功耗), 多重串流音频(更低时延,无缝动态切换), 广播音频(基于人或位置进行音频分享),助听增强,定位等功能。

Bluetooth LE Audio的多重串流音频(Multi-Stream Audio)功能,不仅彻底解决了TWS耳机双耳直连的标准问题和兼容性问题,并且一个音频源甚至可以连接多个无线音频接受设备。

2. 主动降噪

按照降噪方式,降噪耳机可以分为被动降噪耳机(无源降噪耳机)和主动降噪耳机(有源降噪耳机)。主动降噪可以实现更好的降噪性能。

电子展表示主动降噪ANC是近几年各厂商提升用户体验的发力点之一,主要用于播放音频,通过耳机监听检测环境噪音,然后发出相位相反强度相等的声波,二者叠加后噪音被抵消。要实现这样的功能耳机需要一个外向式麦克风用于接收环境噪音,而对信号的处理需要一定的时间,因此需要靠主控芯片通过一定的算法对未来噪音进行一个预测,然后在噪音到来的同时播放一个相反的声波将其抵消。部分高端产品还有一个内向式麦克风,用于监听实际播放的声音,进行反馈,实现进一步的校准和优化。

3. 空间音频

空间音频是TWS耳机在继主动降噪功能之后又一大产品热点。空间音频是在立体声双声道的基础上,通过计算音频技术,扩展了声道,使其兼具长度、宽度和高度的特质,从而实现了在听感上呈现声音从四面八方传来的效果,让声音更具沉浸感和立体感。同时,耳机端搭载六轴陀螺仪进行用户的动态头部追踪,实时映射声场,实现无论你如何转动身体,一种声音固定从同一个方位传来,如同真是世界的自然听感,达到身临其境的效果。

目前各大品牌已经开始发力空间音频功能,支持空间音频的产品也相继上市。电子展空间音频还可与目前热门的AR/VR头戴设备搭配使用,打造沉浸式的声场体验。

4. 入耳检测

入耳检测又被称之为佩戴检测,当戴上或取下耳机时,会立即感知当前耳机的使用状态,并根据感知结果,做出暂停或恢复播放的操作,避免音频漏听的情况出现。在TWS耳机入耳检测领域,目前主要分为电容检测和光学检测两大技术路线。

电容检测技术成本较低,性价比较高,壳体无需开孔,还可以当做耳机功能切换的触控按键使用。

5. 骨传导/骨声纹

传统耳机主要是通过空气进行声音的传播,而骨传导耳机则是借助于一定的介质(头部的颅骨、骨迷路、内耳淋巴液、螺旋器、听觉中枢)进行声音的传播,最终以声波的方式直接将声音传导至听觉神经,而不再需要通过空气先传到耳膜,再到达我们的听觉神经。

2022电子展显示消费电子市场低迷,但是展望2023年,以手机为代表的消费电子市场将复苏,而TWS耳机也将扩大渗透率