安卓TWS突破功耗降噪续航问题，将进入爆发前期？内附完整产业链

一、TWS耳机市场现状

1.1 Airpods独领风骚，品牌安卓耳机体验在今年取得了很大的改善

Airpods 从 16 年发布到现在已经演进到了第二代，通话稳定性以及待机时间都给使用者带来 了深刻的印象，成了 TWS 耳机的标杆。

但在安卓品牌阵营，纵观这几年 TWS 耳机的状况却不尽如人意，很多基本问题还没有很好解 决。比如，连接稳定性问题，待机时间过短，话音延迟较大，音质差甚至配对问题，这些问题 影响了安卓系耳机的发展。这些情况到今年出现转机，在各家芯片方案厂家的努力下，双耳直 连的方案明显改善了耳机的连接体验，降低了连接不佳导致的功耗开销，续航得到了明显改善。三年多来安卓品牌市场的困境获得了明显的改观，产品体验到了突破的关键时点。

1.2 主控芯片设计和整机制造门槛极高：4克重量、2小时通话续航是硬门槛，难度超乎想象

续航难度：电池容量 vs 功耗

要在 4g 的重量，限定的尺寸下面放入更大容量的电池显然不是一件容易的事，续航和功耗在 这个背景下面非常矛盾。满足性能对功耗的需求就会上升，满足续航如果没有更好的设计就意 味着性能的损失，体验就无法保障，这也是安卓系耳机很长时间内面临的困境。

二、安卓TWS耳机第一关：双耳传输确保稳定的连接和平衡的功耗

安卓 TWS 耳机需要克服的第一关是双耳传输，但做好只是必要条件而非充分条件。TWS 耳机由于去掉了手机以及两个耳机三者之间所有的连接线，由两个耳机通过蓝牙组成立体声系统，这种架构在技术上面临不小挑战。

1.1 蓝牙芯片双耳同步传输方案：保证信号同步连接的必要条件

传统安卓系方案通过主耳转发的方式实现双耳立体声如图 1 所示，面临的问题如下：主耳转发的蓝牙信号容易被其它蓝牙和wifi等信号干扰；转发本身增加了系统延迟；转发信号穿身问题；而且由于转发导致了主耳的功耗相比副耳要高，当碰上误码要求重传数据包时会导致主耳功耗负载过重。以上原因导致 TWS 耳机在连接的稳定性，主副耳机的信号同步以及待机的时长方 面会面很大问题，这也是这几年安卓系 TWS 耳机不能望 Airpods 项背的原因。

1.2 Airpods监听方案率先突破独领风骚

Airpods 的传输方案采用了自有的专利技术，区别于安卓的转发技术，叫监听技术。如图 2 所 示，副耳信号不需要主耳转发，而是通过一定的规则监听手机所发出的信号，从接收信号中找出主耳或者副耳各自的信号，解决了转发所带来的被干扰、系统延迟、主副耳功耗不均衡等问题，获得了很好的体验。

1.3、安卓方案的代表厂家及其演进情况

1.3.1 安卓方案在双耳连接技术的演进

左右耳一起听是苹果的专利，他在性能和用户体验上取得了极致的平衡，但也给其他厂家以后做同类产品带来了巨大的困难。各大安卓厂家都在纷纷找自己的解决办法。

1.3.2 高通方案TWS+

QCOM 的解决办法叫 TWS+，如图 3。该技术拥有两个 link，左耳是一条，右耳是一条，分别独自进行收发。好处是无须转发，双耳功耗平衡，减少了系统干扰和延迟。可能的问题是与其他平台的适配性或者兼容性差。

高通的 QCC5100series 平台都支持了 TWS+特性，VIVO 新出的 TWS Earphone 就采用了该 系列的 QCC5126 芯片。

1.3.3 恒玄科技方案

恒玄科技的解决办法叫 LBRT-低频转发技术，如图 4 所示。手机以 2.4G 蓝牙信号传输至主耳 机，再通过磁感应转发技术，转发信号频段在 10~15MHZ，同步至副耳机。如此以增强信号的穿透力，并能避免音质损耗，减少延迟。缺点则是需要在耳机中多加入低频天线。

恒玄的 BES2300 产品支持 LBRT 特性，华为的 Freebuds2 采用这个方案。

1.3.4 络达科技方案

络达采用同步接收方式叫MCSync，如图5所示。搭建完成后每支耳机会有一个信号进行连接，官方宣称连线更稳定，减少断音跳音，支撑高解析音频码流，低延时，两耳耗电更平衡，各种手机平台都适用。络达的应用有很多在高仿领域，对不同平台的适用性很重要。

络达的 A1532/A1536/A1552x 支持 MCSync 特性。其中 A1536 是 Airpods 高仿产品的主要方 案，而 A1552x 是索尼的新一代降噪豆 WF1000XM3 的方案商。

1.4 蓝牙6.0将从协议架构上直接支持TWS

除了各家大厂在转发技术上面进行优化提升，后续还有 BT 协议升级之后带来的改善。蓝牙 6.0 协议将从协议架构上直接支持 TWS特性，而且有些提案很可能会被纳入，比如 LC3(audio over ble，LC3 是目前相同压缩比下音质最好的标准算法)，这些提高体验的改善都值得期待。

三、安卓TWS耳机第二关：可靠的续航保障

在续航能力上，苹果一骑绝尘，安卓系需要加大投入。

续航取决于功耗。功耗越大，相同电池续航时间就会变少，而保持合理的续航时间是体验好坏 的门槛之一。

增加续航最容易做的事就是增加电池的容量，这会直接导致重量增加，长时间佩戴时会因为重量原因变得难以忍受。

增加续航还可以通过先进制程来实现，但是先进制程意味着高昂的成本。苹果的 H1 芯片用的 是 16nm 工艺，而安卓系里面大多是 28nm 工艺。工艺高功耗小但是代价也很大，反过来要求很大的出货量来分摊成本开销。按照当前品牌安卓机的出货量很难支撑先进工艺的投入。功耗和性能平衡是很复杂和重要的事，体验的提升不只在转发技术一方面。

安卓系的功耗困境明年将会有很大的进展，头部大厂的 16nm 方案已经在研中，体验提升和出货效应预期将带来大的突破，这将引领安卓系竞争力上一个大台阶。

四、安卓TWS耳机第三关：降噪

4.1 目前耳机市场的主动式降噪主要是ANC、ENC降噪技术

4.1.1 ANC降噪（Active Noise Control，主动降噪）

ANC 降噪的工作原理是麦克风收集外部的环境噪音，然后系统变换为一个反相的声波加到喇叭端，最终人耳听到的声音是：环境噪音+反相的环境噪音，两种噪音叠加从而实现感官上的噪音降低，受益人是自己。ANC 主动降噪可分为前馈式主动降噪（头戴式耳机应用较多）和反馈式主动降噪以及混合式主动降噪。反馈式容易引起啸叫。

刚发布的 Airpods pro 就是一款支持 ANC 的耳机。据宣称很好解决了两个难点，一个是通过 SIP 封装解决了空间占用问题，另一个是做了一个通气系统解决了耳内外压力差的问题，保证 了佩戴舒适度。具体体验还待后续验证。

目前安卓系蓝牙平台都开始支持 ANC，关键是看整机厂家能不能克服工程难题真正提升降噪体验。

4.1.2 ENC（Environmental Noise Cancellation，环境降噪技术）

ENC（Environmental Noise Cancellation，环境降噪技术），是通过双麦克风阵列，精准计算通话者说话的方位，在保护主方向目标语音的同时，去除环境中的各种干扰噪声。ENC 技术能有效抑制 90%的反向环境噪声，由此降低环境噪声最高可达 35dB 以上，让游戏玩家的语音 沟通可以更加自由。

当前采用 ENC 方案的主要是 Airpods 和 Google 的 pixel buds，他们都采用了意法半导体的方 案。ENC 方案需要比较大的算法开发工作，也会提升全系统的功耗，因此目前尚未在安卓品牌 TWS 耳机中普及。

4.2 制造封装环节在微小化与模组化趋势下，SiP将成为主流技术路径

苹果从近期发布的 Airpods pro 开始导入 SiP 封装，投入巨大，但是对耳机产品帮助很大，节省的空间可以做更多的增量特性，培养对消费者的更多黏性，比如 ANC 功能的引入。

随着电子硬件不断演进，过去产品的成本/性能优势面临发展瓶颈，而先进的半导体封装技术不仅可以增加功能、提升产品价值，还能有效降低成本，于是 CSP（芯片级封装）、WLP（晶圆级封装）、SiP（系统级封装）等一系列先进封装技术应运而生。与其他封装类型相比，SiP 最大的特点是能够实现复杂的异质集成需求，将各类性能迥异的有源与可选无源器件整合为单个标准封装件，形成一个系统或者子系统，以 Apple Watch 为例，仅在边长为 25-30 mm 的正 方形范围内，集成了约 1000 颗左右的有源及无源器件。

SiP工艺综合运用了多种先进封装技术，例如：倒装芯片（Flip Chip)、晶圆凸块（Wafer bumping）、引线键合（Wire Bonding）和扇出型晶圆级封装（Fan-out wafer-level Packaging）等封装技 术，因此厂商必须具备扎实的封测技术支撑 SiP 业务。

SiP 兼具低成本、低功耗、高性能、小型化、多元化的优势：随着电子零组件持续微小化至 16/14 nm 节点，出现了 RC 延迟、电迁移、静电放电、电磁干扰等物理效应，而 SiP 采用物理分离的方法有效地避免了这些干扰，例如：增加芯片之间的连接体直径，缩短信号行进的距离，降低功耗和驱动这些信号所需的功率。SiP 的工艺优势能有效降低 10-50%的成本，这一价格优 势或将大规模推动产品应用。

五、2020年下半年安卓品牌TWS将逐步进入突破期

总体看起来安卓系 TWS 耳机有三步要走。今年是无线连接可用的一步，随着后续相关降噪等技术的广泛应用，明年要突破通话体验好用的一步，再到最后消费者爱用。

5.1 出货量和市场空间预期

当前安卓系 TWS 耳机处于发展的第一步，今年品牌安卓耳机刚刚到达可用的阶段。

根据旭日大数据信息，截止 2018 年，iPhone 保有量约为 9 亿部，其中保有量最高的 iPhone7 占比约为15.40%。根据Counterpoint data的数据以及分析，预计2018-2020年Airpods 出货量分别为 3500 万、 5000 万和 7000 万个，对应 2018 年 iPhone 的保有量数据，预计 2020 年 Airpods 渗透率约为 17.2%。

根据 IDC 数据，2018 年全球智能手机共销售 14 亿部，其中安卓手机销量约为 12 亿部。这波 5G 换机潮将会使手机重新恢复增长势头，预计 2022 年全球智能机将达到 16 亿大关，安卓手机出货量将达到 13.8 亿部。

根据互联网统计数据，将安卓手机划分为 0-1000 元、1000-2500 元、2500-3500 元、3500-4500 元、4500 元以上这五个价格段，以此为基础，分中性、乐观和谨慎三个层次，分别测算 2022 年安卓市场 TWS 耳机的市场规模。

短期内安卓品牌 TWS 耳机受制于成本下降速度限制，品牌安卓 TWS 耳机当前 定价和苹果 Airpods基本在同一区间，VIVO的耳机售价在999元，华为freebuds3 售价在1199 元。参照 Airpods 的价格 1200+元以及当前的渗透率，以华为为例，freebuds3 的潜在客户只 能在 mate/P 等高端机群体里面，如果能达到年千万级别的出货量，安卓品牌 TWS 耳机才有望真正进入突破期。预估 2022 年总销量空间在 1.5 亿部左右，市场空间在 802.73 亿左右。

随着产业链的不断进步，苹果AirPods的功能将会不断下沉到中低端的安卓耳机，从而引起 TWS 耳机在安卓手机中的渗透率不断提升，预计 2022 年总体市场规模将达到 2122.73 亿元。从长期看，安卓 TWS耳机的跟进势必会引起苹果进一步升级技术，TWS 耳机的功能集中度将会持续提升，高端 TWS 耳机的价格将会保持稳定，甚至还会稳中有升。

5.2 非手机品牌安卓TWS耳机：短期是窗口期，长期有隐患

根据草根调研非品牌机出货量非常大，但是总体价格很低。目前低端蓝牙无线耳机呈现出放量增长。

基于 TWS 耳机和手机高度互动、强绑定等特性，更看好手机品牌厂家 TWS 耳机发展前景。如果后续品牌机价格能在满足基本体验前提下降到 400 元档位，则 TWS 耳机的空间将会 彻底打开。