2020年对于整个通信行业来说是具有里程碑意义的一年,随着蓝牙5.2及WIFI6的推出,在整个行业内引发了一次技术性革命。对于TWS耳机行业而言,蓝牙5.2的推出立马便引起了各大蓝牙芯片厂家的关注。在较上一代协议而言,蓝牙5.2在5.1的基础上增加了增强版的ATT协议,提供更强大的数据处理能力;同时加入了LE功耗控制和信号同步的功能,使连接更快,更稳定,抗干扰性更好,从而能更好地提示用户体验。
一、市场现状
1.1.Airpods独占鳌头
作为整个TWS无线耳机行业的标杆,苹果公司旗下的Airpods系列产品从16年至今已经推出了第三代产品。Airpods以其优秀的音频质量和较好的通话稳定性,超长的待机时间获得了广大用户的认可,并长期在TWS耳机的中高端市场保持着绝对的统治力。其最新一代的Airpod3除了在续航时间上有所改进以外,还支持快充技术,5分钟即可充满1小时的续航电量。同时在音频方面新增了对空间音频的支持以及Adaptive EQ自适应声学均衡器的设置,进一步提高了用户在音频上的体验性。
相较于其他厂家的无线耳机产品,Airpods拥有一套自研的传输方案:Snoop监听技术。该技术能够实现任意单耳使用,副耳机信号不需要通过主耳机进行转发,而是通过内部协议去对手机信号进行监听,再将信号分别传输到主副耳机上,从而有效地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一系列问题。
1.2.其他主流芯片方案现状及应对方案
虽然传统的大厂在高端市场一直保持着主导地位,但就怎么TWS无线耳机产业链来说,中低端市场的消费者群体显然更为庞大。因此近几年来国内的一些蓝牙芯片厂家也如同雨后春笋般涌现出来,并在国内TWS无线耳机行业占据了一定的市场。如何在现有的蓝牙技术上进行创新是芯片厂家保持自己产品核心竞争力的关键所在。
1.21高通解决方案
自高通收购CSR以来,借助CSR的蓝牙芯片占据了大半市场,如今TWS这个市场商机自然也不会放过。高通推出的TWS+技术,全称为“Qualcomm®TrueWirelessTM Stereo Plus”,可让蓝牙耳机的左、右声道彻底实现无线连接,蓝牙信号从手机同步发送到左、右耳机,实现超低延迟。
TWS+技术在市面上也被称为真无线耳机,因为传统的TWS技术是默认第一次配对时连接的那只耳机会作为“主耳机”,另一只则作为“从耳机”(或称“副耳机”)。从信号传输角度来看,通常都是手机等蓝牙设备先发送信号到主耳机,再由主耳机传输到从耳机,分为两步去实现的。而TWS+类似于Airpods的监听技术,信号是分为两路进行传输的,因此无论左右耳都可以独立工作,双耳之间的切换也更为便捷,并大大增强了连接的稳定性,也避免了在通话过程中容易断连的问题。
高通QCC3040系列结构图
1.22恒玄解决方案
恒玄是国内较早的一批国产蓝牙芯片厂家,经过近几年的不断积累已经达到行业内的领先水准。其主要应用于华为旗下的TWS脖挂式无线耳机上,如华为Freebuds 2 Pro和荣耀FlyPods 3都内置了恒玄科技的BES2300芯片。BES2300运用了28 nm的HKMG CMOS工艺,集成了一枚Cortex-M4F内核,并支持ANC主动降噪,平均降噪效果为25dB。除此之外,国内很多带三方厂家也都采用了BES的芯片方案。
为了解决传统TWS技术的双耳同步问题,恒玄自主研发了一种LBRT-低频转发技术,该技术的原理是先用手机同主耳机通过蓝牙建立音频连接,再通过磁感应转发技术,在10至15M的转发频段下将信号转发至副耳机。以增强信号的穿透力,并且有效改善延迟问题,使传播的音频信号更保真。
荣耀Flypods 3耳机
1.23洛达解决方案
洛达在同步接收方面推出了一种“MCSync双通路”的解决方案,MCSync双通路技术在有点类似于苹果的snoop连接方式,其优点是无需依赖主耳机便可以快速建立连接,通信过程更稳定,并支持高音频解码技术,可以完美兼容安卓和ios系统的手机。
MCSync双通路技术
二、行业的未来发展
据ABI Research统计,BLE设备数量将于2023年达到16亿,并在2018至2023年实现27%的年复合增长率。对于智能家居,物联网等应用上BLE技术的不断普及,这项技术从2010年现世以来就一直在稳步增长,并在BLE音频应用的猛增下成为了当下炙手可热的蓝牙市场爆点。随着蓝牙5.2的推出,BLE更是发展出了LE Audio高音质音频传输。
自蓝牙5.2推出以来,经过近两年技术的发展,双耳传输技术难点已逐渐被攻克,有效解决了由于中转模式带来的左右耳机接收延时,通信不稳定以及耗电大等问题。苹果最早推出了snoop连接方式后,各家芯片公司都围绕双耳传输技术投入了大量的研发成本,但其核心目的还是为了从根本上去改善用户体验。因此对产品的质量检测也是整个产业链中不可或缺的环节。
2.1.中承科技简介
深圳市中承科技有限公司是由留美硅谷工程师、国家千人计划专家、无线通信及电子测量行业世界顶级专家创立的一家集科研、生产、销售于一体的智能无线检测仪器制造企业。
公司致力于无线测量技术的研发和解决方案的创新,研发新一代自动化、智能化、网络化、平台化的无线通信综合测试仪、相关软件和系统,现已拥有自主品牌和一系列测试仪器的核心专利技术。
中承在所属行业的核心竞争优势是拥有一批世界顶级的科学家与工程师人才队伍、强大的技术研发能力、独立自主的核心技术。自主研制的Wi-Fi/蓝牙信令综测仪产品,目前全世界仅三家公司能生产,其他两家是德国罗德与施瓦茨公司和日本安立公司。中承也始终秉持以客户需求为导向,为客户量身订制测试解决方案,为客户创造新价值的发展理念,受到国内渠道商伙伴的广泛认可。致力于Wi-Fi、蓝牙技术进行创新扩展,为业内客户提供更多优质产品,实现国产测试仪表的崛起。
2.2.蓝牙综测仪—BTE100
由中承科技独立自主研发的国产蓝牙信令测试仪表—BTE100系列产品,是目前国内较为先进的一款能够同时支持信令,非信令测试的蓝牙综测仪。产品的核心协议栈以及软件都是由公司自主研发,并向客户提供各种定制化开发业务。目前仪表支持在dut开机状态下(pairing mode)直接进行连接测试,无需进入工程模式便可测试出dut各项射频指标,便于研发端进行竞品分析并针对产品的具体问题进行优化。另目前BTE100-2M系列还支持双通道并行测试,相较传统仪表测试效率提升1.8倍左右,目前已有大量的产线测试案例。不论研发测试还是产线测试,中承科技自主研发的BTE系列蓝牙综测仪都将是一个不错的选择。
2.3.产品概述
产品特性
·支持TWS高通量测试;
·符合蓝牙核心规范v.5.3射频测试条件;
·支持经典蓝牙(BR/EDR)测试;
·支持低功耗蓝牙(BLE 4.2/5.0/5.1/5.2)测试;
·支持CW校准与测试,传导或空口测试;
·支持蓝牙空口抓包分析,原始IQ数据分析;
·支持paring mode下射频协议一致性分析;
更多详情,请访问:www.zhoncent.com。
·可在4-5秒内验证基本速率的输出功率、初始化载波容限以及单时隙灵敏度;
·在蓝牙测试模式下执行的基本速率和EDR测量——Loopback or Tx mode supported;
·支持蓝牙吞吐量测试且拥有信令射频测试模块;
·支持Test Mode、Paring Mode(竞品分析)、BLE-DTM和BLE信令测试;
·完全实现的基本速率,EDR和蓝牙低能耗dirty发射器的蓝牙SIG射频测试规范兼容的测量。