2020年對于整個通信行業來說是具有里程碑意義的一年,隨著藍牙5.2及WIFI6的推出,在整個行業內引發了一次技術性革命。對于TWS耳機行業而言,藍牙5.2的推出立馬便引起了各大藍牙芯片廠家的關注。在較上一代協議而言,藍牙5.2在5.1的基礎上增加了增強版的ATT協議,提供更強大的數據處理能力;同時加入了LE功耗控制和信號同步的功能,使連接更快,更穩定,抗干擾性更好,從而能更好地提示用戶體驗。
一、市場現狀
1.1.Airpods獨占鰲頭
作為整個TWS無線耳機行業的標桿,蘋果公司旗下的Airpods系列產品從16年至今已經推出了第三代產品。Airpods以其優秀的音頻質量和較好的通話穩定性,超長的待機時間獲得了廣大用戶的認可,并長期在TWS耳機的中高端市場保持著絕對的統治力。其最新一代的Airpod3除了在續航時間上有所改進以外,還支持快充技術,5分鐘即可充滿1小時的續航電量。同時在音頻方面新增了對空間音頻的支持以及Adaptive EQ自適應聲學均衡器的設置,進一步提高了用戶在音頻上的體驗性。
相較于其他廠家的無線耳機產品,Airpods擁有一套自研的傳輸方案:Snoop監聽技術。該技術能夠實現任意單耳使用,副耳機信號不需要通過主耳機進行轉發,而是通過內部協議去對手機信號進行監聽,再將信號分別傳輸到主副耳機上,從而有效地解決了轉發所帶來的被干擾、系統延遲、主副耳功耗不均衡等一系列問題。
1.2.其他主流芯片方案現狀及應對方案
雖然傳統的大廠在高端市場一直保持著主導地位,但就怎么TWS無線耳機產業鏈來說,中低端市場的消費者群體顯然更為龐大。因此近幾年來國內的一些藍牙芯片廠家也如同雨后春筍般涌現出來,并在國內TWS無線耳機行業占據了一定的市場。如何在現有的藍牙技術上進行創新是芯片廠家保持自己產品核心競爭力的關鍵所在。
1.21高通解決方案
自高通收購CSR以來,借助CSR的藍牙芯片占據了大半市場,如今TWS這個市場商機自然也不會放過。高通推出的TWS+技術,全稱為“Qualcomm?TrueWirelessTM Stereo Plus”,可讓藍牙耳機的左、右聲道徹底實現無線連接,藍牙信號從手機同步發送到左、右耳機,實現超低延遲。
TWS+技術在市面上也被稱為真無線耳機,因為傳統的TWS技術是默認第一次配對時連接的那只耳機會作為“主耳機”,另一只則作為“從耳機”(或稱“副耳機”)。從信號傳輸角度來看,通常都是手機等藍牙設備先發送信號到主耳機,再由主耳機傳輸到從耳機,分為兩步去實現的。而TWS+類似于Airpods的監聽技術,信號是分為兩路進行傳輸的,因此無論左右耳都可以獨立工作,雙耳之間的切換也更為便捷,并大大增強了連接的穩定性,也避免了在通話過程中容易斷連的問題。
高通QCC3040系列結構圖
1.22恒玄解決方案
恒玄是國內較早的一批國產藍牙芯片廠家,經過近幾年的不斷積累已經達到行業內的領先水準。其主要應用于華為旗下的TWS脖掛式無線耳機上,如華為Freebuds 2 Pro和榮耀FlyPods 3都內置了恒玄科技的BES2300芯片。BES2300運用了28 nm的HKMG CMOS工藝,集成了一枚Cortex-M4F內核,并支持ANC主動降噪,平均降噪效果為25dB。除此之外,國內很多帶三方廠家也都采用了BES的芯片方案。
為了解決傳統TWS技術的雙耳同步問題,恒玄自主研發了一種LBRT-低頻轉發技術,該技術的原理是先用手機同主耳機通過藍牙建立音頻連接,再通過磁感應轉發技術,在10至15M的轉發頻段下將信號轉發至副耳機。以增強信號的穿透力,并且有效改善延遲問題,使傳播的音頻信號更保真。
榮耀Flypods 3耳機
1.23洛達解決方案
洛達在同步接收方面推出了一種“MCSync雙通路”的解決方案,MCSync雙通路技術在有點類似于蘋果的snoop連接方式,其優點是無需依賴主耳機便可以快速建立連接,通信過程更穩定,并支持高音頻解碼技術,可以完美兼容安卓和ios系統的手機。
MCSync雙通路技術
二、行業的未來發展
據ABI Research統計,BLE設備數量將于2023年達到16億,并在2018至2023年實現27%的年復合增長率。對于智能家居,物聯網等應用上BLE技術的不斷普及,這項技術從2010年現世以來就一直在穩步增長,并在BLE音頻應用的猛增下成為了當下炙手可熱的藍牙市場爆點。隨著藍牙5.2的推出,BLE更是發展出了LE Audio高音質音頻傳輸。
自藍牙5.2推出以來,經過近兩年技術的發展,雙耳傳輸技術難點已逐漸被攻克,有效解決了由于中轉模式帶來的左右耳機接收延時,通信不穩定以及耗電大等問題。蘋果最早推出了snoop連接方式后,各家芯片公司都圍繞雙耳傳輸技術投入了大量的研發成本,但其核心目的還是為了從根本上去改善用戶體驗。因此對產品的質量檢測也是整個產業鏈中不可或缺的環節。
2.1.中承科技簡介
深圳市中承科技有限公司是由留美硅谷工程師、國家千人計劃專家、無線通信及電子測量行業世界頂級專家創立的一家集科研、生產、銷售于一體的智能無線檢測儀器制造企業。
公司致力于無線測量技術的研發和解決方案的創新,研發新一代自動化、智能化、網絡化、平臺化的無線通信綜合測試儀、相關軟件和系統,現已擁有自主品牌和一系列測試儀器的核心專利技術。
中承在所屬行業的核心競爭優勢是擁有一批世界頂級的科學家與工程師人才隊伍、強大的技術研發能力、獨立自主的核心技術。自主研制的Wi-Fi/藍牙信令綜測儀產品,目前全世界僅三家公司能生產,其他兩家是德國羅德與施瓦茨公司和日本安立公司。中承也始終秉持以客戶需求為導向,為客戶量身訂制測試解決方案,為客戶創造新價值的發展理念,受到國內渠道商伙伴的廣泛認可。致力于Wi-Fi、藍牙技術進行創新擴展,為業內客戶提供更多優質產品,實現國產測試儀表的崛起。
2.2.藍牙綜測儀—BTE100
由中承科技獨立自主研發的國產藍牙信令測試儀表—BTE100系列產品,是目前國內較為先進的一款能夠同時支持信令,非信令測試的藍牙綜測儀。產品的核心協議棧以及軟件都是由公司自主研發,并向客戶提供各種定制化開發業務。目前儀表支持在dut開機狀態下(pairing mode)直接進行連接測試,無需進入工程模式便可測試出dut各項射頻指標,便于研發端進行競品分析并針對產品的具體問題進行優化。另目前BTE100-2M系列還支持雙通道并行測試,相較傳統儀表測試效率提升1.8倍左右,目前已有大量的產線測試案例。不論研發測試還是產線測試,中承科技自主研發的BTE系列藍牙綜測儀都將是一個不錯的選擇。
2.3.產品概述
產品特性
·支持TWS高通量測試;
·符合藍牙核心規范v.5.3射頻測試條件;
·支持經典藍牙(BR/EDR)測試;
·支持低功耗藍牙(BLE 4.2/5.0/5.1/5.2)測試;
·支持CW校準與測試,傳導或空口測試;
·支持藍牙空口抓包分析,原始IQ數據分析;
·支持paring mode下射頻協議一致性分析;
更多詳情,請訪問:www.hsdsc.cn。
·可在4-5秒內驗證基本速率的輸出功率、初始化載波容限以及單時隙靈敏度;
·在藍牙測試模式下執行的基本速率和EDR測量——Loopback or Tx mode supported;
·支持藍牙吞吐量測試且擁有信令射頻測試模塊;
·支持Test Mode、Paring Mode(競品分析)、BLE-DTM和BLE信令測試;
·完全實現的基本速率,EDR和藍牙低能耗dirty發射器的藍牙SIG射頻測試規范兼容的測量。