未来TWS蓝牙耳机发展趋势分析

TWS蓝牙耳机在过去两年以指数级的成长速度迅速崛起，在成就了耳机厂商的同时，这波潮流也给相应的芯片厂带来了前所未有的新机会。

日前，半导体行业观察记者赴珠海探访了国内名列前茅的TWS蓝牙耳机主控芯片供应商——珠海市杰理科技股份有限公司，与该公司的技术专家深入探讨了未来TWS蓝牙耳机的发展及其对主控芯片的需求。

ANC是当前重中之重

2019年10月，随着AirPods Pro的发布，ANC（主动降噪）代替“延迟”，成为TWS耳机行业新的关注点。杰理早已经投身其中。

如半导体行业观察之前报道，杰理很早就开始进行主动降噪的研究，在AC691N和AC693N之间，他们曾推出过一款带主动降噪功能的芯片，这也是杰理第一代ANC技术。这为他们研究带主动降噪功能的新一代芯片打下了夯实的基础。

杰理科技副总经理张启明在日前与笔者交流中指出，公司最新推出的AC897N系列芯片采用了第二代ANC技术，得益于过往多年的积累，全新芯片上的降噪深度可以做到37db，较之上一代ANC芯片足足提升了20db。

众所周知，现在主流的ANC降噪方式有前馈、后馈和混合馈三种模式，而杰理科技对其都有支持。但张启明指出，这些方案都有一个天生的“缺陷”——系统的降噪调节在出厂时就已经设定好了，这就意味着面对不同的使用场景，降噪方式都是一样的。换而言之，这些方式或许不能将降噪效果发挥到最佳。

由见及此，杰理科技探索在混合馈模式基础上支持高性能的在使用训练，让消费者在使用降噪耳机的过程中，根据现场环境的不同，进行降噪深度的调节。其中的关键，是杰理所提供的强劲的自适应算法。

张启明告诉记者，得益于这个算法，杰理的方案突破了过往ANC产品只能在出厂的时候做降噪调节的限制，让相关产品在消费者使用过程中自动学习降噪，以实现更好的效果。这就是他们所谓的 混合馈实时适应 。

当然，硬件方面的实力是杰理能够实现以上功能的根本。以AC897N为例，他们在这颗芯片上集成了一个音频专用的32位浮点DSP。因为其拥有高达200MHz的主频，可以轻松支持包括SBC、AAC和LDAC在内的多类音频格式，同时还能支持多MIC ENC降噪技术以及复杂的音效处理算法。

功耗和尺寸是永远的追求

在之前的报道中我们有谈论过，TWS蓝牙耳机之所以在过去两年内迅猛发展，并获得那么高的普及率，与其在功耗方面的突破有很大关系。从30mA降到10mA相对简单，但想要把功耗降低到10mA以下，就是一个艰难的考验了。但杰理科技迎难而上，整个芯片软硬件团队协作，新款AC897N上功耗仅为3~4mA。这个功耗水平代表着杰理在与高通、苹果等一线厂商相比时，已不落下风。而能做到这点，公司在芯片设计流程上的任务拆分很重要。

首先，杰理在全新的AC897N上采用了40nm工艺，与现在主流的55nm工艺相比，这本身就具有功耗优势。“根据我们对40nm工艺的了解，我们目前还没有用尽40nm的功耗红利，相信在下一代产品上，我们还会提供让人更眼前一亮的功耗表现”，张启明说。

其次，在这个芯片的设计过程中，杰理除了沿用之前的经验，还把功耗看作了一个硬指标，引入到芯片设计考量中，这是公司之前在相关芯片中从来没有过的做法，杰理方面强调。

除了功耗以外，缩小尺寸也是芯片设计厂商追逐的目标，尤其是在可穿戴设备上，更小的尺寸意味着产品设计的灵活性，同时还能集成更大容量的电池。杰理的AC897N通过先进的SiP封装，把内存等外设封进到芯片里，其封装尺寸和裸片一直以来都是业界最小的，这种技术也让品质和备货更加可控，设计成本和生产成本进一步降低，同时还有保密性强、生产效率高、利于产品小型化、解决干扰和提高存储器性能等优势。

未来关注什么？

在被问到对TWS蓝牙耳机芯片未来发展的看法时，张启明告诉记者，未来的TWS蓝牙耳机将会分化成两条产品线：一个是基本功能型，另一个是扩展型。

所谓的基本功能型耳机，即只需要满足听音乐和通话需求。而扩展型，是指为TWS蓝牙耳机增加诸如AI、助听和脉搏检测等功能。针对这些应用，杰理除了持续提高芯片的性能外，还会增加接口，提升其扩展能力，让其拥有足够的资源去处理未来的需求。

“我们未来将会保持两条产品线齐头并进的方式发展”，张启明说。而在技术上，杰理还会保持对蓝牙5.2、 LE Audio这些新技术的关注。
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