關于TWS耳機——大浪淘沙之下，消費類電子海灘留下的“珍珠（上）

自2016年蘋果發(fā)布第二代Airpods之后，關于真無線耳機將帶來市場變革的聲音甚囂塵上。當然結(jié)果也沒有令大家失望，自2017年開始，整個消費類電子市場的行情的確如預測的那般增長迅速，除了對有線耳機市場的替代，因為TWS產(chǎn)品兼具時尚和便捷，許多在以前沒有特別講究耳機音質(zhì)或者使用體驗的用戶，開始關注到耳機。如下可以看到在2019年左右，結(jié)合多家分析公司數(shù)據(jù)，得出的對未來耳機市場增長的預估，以及，在2018年，在199美金價位，蘋果TWS Airpods的可怕市場占有率。

2019年度，TWS市場火爆，國內(nèi)的各大廠商紛紛上車。很快，這一片市場就成為價格廝殺的重地，似乎隨著當時百度，小米等公司推出廉價TWS耳機（廠商補貼政策，實際產(chǎn)品的成本已經(jīng)超過當時產(chǎn)品的售價，多出部分是由互聯(lián)網(wǎng)公司自己出錢補貼），普通的TWS耳機，包含基本的音樂播放，和支持通話功能的耳機市場，一下子變得非常擁擠。售價稍微高出一點點，如果沒有品牌溢價或者其他吸引用戶的功能，就賣不出去了，對于成本壓縮，和渠道管理的能力要求非常高。雖然當時耳機品牌如雨后春筍層出不跌，但是綜合市場上的產(chǎn)品品質(zhì)良莠不齊，部分用戶發(fā)現(xiàn)售后和質(zhì)保跟不上，但是這依舊抵擋不住眾多品牌想要進駐市場分羹的熱情，繼互聯(lián)網(wǎng)公司之后，整個產(chǎn)業(yè)鏈上下游多少能搭上一些關系的公司，都摩拳擦掌準備投入自己的耳機產(chǎn)品。根據(jù)2018年底的統(tǒng)計，市場上以蘋果Aripods為基準，199USD一下的普遍為普通TWS耳機，超過199USD價位的，通常會有額外的功能，比如運動輔助，配搭了一些傳感器，以及主動降噪功能等等。

與此同時，TWS ANC耳機（主動降噪耳機）的市場并沒有預想中地火爆，很多知名品牌商在19年下半年就發(fā)布了一些TWS ANC耳機的預告，但是卻遲遲沒有推出市場，甚至有些Oppo品牌在使用了帶有ANC功能的耳機SOC芯片同時，上市耳機產(chǎn)品卻沒有ANC功能。這些都與忽略了ANC聲學腔體設計，以及生產(chǎn)時一致性很難做到有關。因此，在2019年下半年開始，諸多品牌商開始選擇有做過ANC產(chǎn)線測試的合作方。這就就包含了需要對聲學設計有足夠理解，同時也要有量產(chǎn)思維的團隊出現(xiàn)。

主動噪聲消除(ANC)是一種將不需要的聲源識別為噪聲的方法，通過產(chǎn)生“抗噪聲”信號來消除原始噪聲，從而實時地消除噪聲。現(xiàn)代降噪耳機，在被動降噪無法產(chǎn)生理想的結(jié)果時，通常采用這種技術來消除外部噪聲源，特別是在較低的頻率(<1KHz)。這在一些情境下非常實用，比如工人需要保護自己不受工廠持續(xù)噪音影響，或航空公司旅客需要過濾掉發(fā)動機的噪音時。

在設計ANC耳機時，有幾個拓撲架構(gòu)可以參考，如前饋FF(Feed Forward topology)、反饋(Feed Back Topology)和混合(Hybrid topology)。耳機中麥克風的數(shù)量和位置決定了它的ANC拓撲架構(gòu)。第一個挑戰(zhàn)是需要可靠地捕獲外部環(huán)境噪聲。為了達到這一目的，人們使用麥克風來監(jiān)聽周圍的噪音源。戴上耳機，在音頻波段(20hz - 20khz)捕捉信號。麥克風的幾項參數(shù)指標對可靠地建立這一點至關重要。第二個挑戰(zhàn)是實現(xiàn)從原始聲音信號捕獲的噪聲的消除加上抗噪聲信號。為了克服這個挑戰(zhàn)，需要自適應算法及時有效地實現(xiàn)降噪，因為聲源的頻率、幅值、相位等特性是時變的。關于以上三種架構(gòu)的介紹對比與優(yōu)劣可以參考之前的文章：

關于TWS耳機的FF FB 和Hybird區(qū)分

后續(xù)自2019年中，在TWS ANC的市場中，部分性價比極高的產(chǎn)品比如Soundcore的Liberty系列，也算是代表國產(chǎn)品牌成功敲開了TWS耳機在海外市場Best Buy的線下渠道，同時包含Sony，以及蘋果自己的Airpods Pro，三星Galaxy Buds Live等等系列耳機，也在繁雜的競爭中，靠著出眾的品質(zhì)，以及各有特色的降噪方式，結(jié)合品牌生態(tài)殺出血路，一些互聯(lián)網(wǎng)攪局品牌在ANC方面發(fā)力不善，因經(jīng)驗不足，難以支持量產(chǎn)，最終退出舞臺，同時部分國產(chǎn)品牌在臺系品牌以及國產(chǎn)SOC的支持下，比如Airoha和BES推出了部分高性價比ANC TWS產(chǎn)品。

市場和產(chǎn)品的大戰(zhàn)在2020年初走向新的拐點，品牌廠商開始在TWS耳機領域探尋更多方向，比如ANC之后，大家開始看重一些更能凸顯產(chǎn)品特色的方面，比如關于通話降噪ENC（Environmental Noise Cancellation），或者更長的續(xù)航簡化傳輸包比如LE Audio協(xié)議，壓縮藍牙傳輸過程中發(fā)包驗證周期做游戲耳機低延時，Google團隊推出了Lyra，還有注重特殊場景的睡眠耳機，集中做低功耗傳輸和內(nèi)容，甚至是繼承各種Sensor與智能手表等配套，突出運動健康監(jiān)測等等，每個方向的技術點可以參考下列文章：

基于Bluetooth? LE radio的低功耗睡眠耳機方案概述

特色和差異化，也預示著行業(yè)進入一個穩(wěn)定期，不太可能會再有爆炸式的增長，變化最快的消費類電子又開始尋求新的風口。

自2020年底，TWS耳機市場在尋求的兩個新方向分別是——辦公領域與輔聽助聽。

在2020年，便隨著Covid-19席卷全球，居家辦公的客觀需求，帶動了電腦以及辦公配件產(chǎn)品的進一步增長，以Jabra，Logitech為例，旗下的辦公用耳機，以及便攜式會議印象，攝像頭配件等一度脫銷。

Jabra品牌全線辦公用耳機基本售罄

2020年度中旬，統(tǒng)計的Amazon銷量排前音箱產(chǎn)品

同時，在耳機方面，以微軟這家辦公整合提供商為領導，行業(yè)開始探索，將TWS作為現(xiàn)代辦公的輔助設備，可以配合Windows系統(tǒng)，進行快速連接，完成安全認證的同時，通過耳機配合觸屏，實現(xiàn)更多的功能，同時也可以為參與會議的人員提供比如耳機控制，同聲傳譯等功能（筆者注：目前此功能Office PowerPoint可以增加此服務，實時翻譯效果佳。筆者有幸參與過相關Azure服務支持的拓展公開培訓，微軟的實時翻譯是包含了一部分算法，根據(jù)當前接收到的語義，做語義預測，以達成，在講話者說完這段話之前，就能大致預估表達著的意圖，進而綜合加快翻譯準確度與效率，也可以規(guī)避不同語言定語，謂語位置不同造成的翻譯時長較長等問題。）

在輔聽助聽方面，在 2017 年 8 月，美國國會通過了《2017 年 FDA 重新授權(quán)法案》（FDARA），使其成為法律，其中包括 2017 年的 OTC 聽證會法案。該法案授權(quán)美國食品和藥物管理局 (FDA) 建立一個非處方助聽器類別。根據(jù)該法案，這類新設備應使用“相同的科技基礎”（the same fundamental scientifictechnology）作為（無線）氣導助聽器，并且可以不需要有資質(zhì)的專業(yè)人士監(jiān)督、參與或干預的情況下進行非處方銷售。這類非處方（OTC, Over the Counter）助聽器簡稱為 OTC 助聽器。輔聽耳機的產(chǎn)品需求從 2020 年開始形成，主要起因是歐美的個人聽力設備（PSAP）廠商在準備進入 OTC 助聽器市場，同時，國內(nèi)和國外的一線品牌耳機商開始實施大健康產(chǎn)品的戰(zhàn)略，如蘋果。

舉例，老牌音頻集團GN Audio，作為本來就有做專業(yè)輔聽助聽設備的品牌，自然也會進一步發(fā)力，在消費類輔聽市場進一步闊大的基礎上抓住機遇。實際在輔聽領域，也大概會有兩個方向。

首先，從助聽領域已經(jīng)在研究的一些問題，聽力測量(Audometry)，參考目前市面上的Jabra75T， 使用APP算法，實現(xiàn)聽力測量（APP Algorithmic audiometry），再此基礎上，再使用聽力補償(Temperature monitoring)也就是我們常說的， 音樂補償（Music compensation），來平衡用于左右耳聽覺上的差異，進以提升聽音樂時候的體驗。

人的聽覺頻率范圍約為200Hz ~ 8KHz左右，但隨著年齡的增長和聽覺習慣的改變，人會逐漸喪失高頻音。70%的聽力受損者聽不到高頻聲音，30%的人是因為音量不夠大。MFA (Millisecond Frequency Adjustment毫秒頻率調(diào)整)是一種無限聽的解決方案。在1.5毫秒內(nèi)，MFA可以檢測和分析20Hz-20,000Hz的高清晰度語音，識別高頻輔音，然后實時處理，失真最小，清晰度最高。

一些聽力補償App的架構(gòu)

同時，從臨床醫(yī)學領域衍生到消費類領域的技術，也被引入衍生出相應的耳機產(chǎn)品。隨著OAEs（耳聲發(fā)射Oto Acoustic Emi Sions)的臨床接受度和實用性的不斷提高，DPOAEs被認為具有重要的診斷價值。耳聲發(fā)射被認為是由于耳蝸毛細胞的運動而產(chǎn)生的聲音。耳蝸發(fā)出的這些聲音可以通過外耳道來測量，外耳道干凈健康，中耳功能健康正常。OAE本身被認為在健康的耳朵中有一個從- 10db SPL到+ 30db SPL不等的振幅。因此，OAEs可以作為一種篩選工具，以確定耳蝸是否以一種典型的方式對聲音作出反應。OAEs也可以作為一種復雜的診斷測試。因此，耳聲發(fā)射的篩選和診斷在聽力損失的鑒別診斷中起著重要而獨特的作用。

OAEs在篩選(通過/失敗)和診斷(增加鑒別診斷)應用方面提供了許多優(yōu)勢。耳聲發(fā)射是高度敏感和高度依賴于外部毛細胞功能，他們不需要行為反應，他們提供即時的，耳朵特異性的結(jié)果。此外，OAEs相對便宜，不需要經(jīng)過聲音處理的展臺。

綜上，自2018年的快速增長，整個消費類電子一年一度的變化革新，供應端隨著市場需求的逐漸苛刻，不斷推進新技術，新材料，新工藝，進行快速迭代發(fā)展，對于身處行業(yè)中的人來說，也是機遇與挑戰(zhàn)并存。

但是最終，行業(yè)的快速發(fā)展的腳步被突發(fā)的全球性疫情所阻隔，根據(jù)Strategy Anaylytics發(fā)布的二月份全球手機市場出貨量統(tǒng)計數(shù)據(jù)報告可以看出：全球智能手機的市場都在萎縮，TWS耳機作為手機配件自是不言而喻，雖然說全球整體出貨量沒有收到特別大影響，但是必須關注的是，之前百花齊放的局面瞬間被掐斷，市面上只有保留蘋果三星索尼Beats等主流品牌的位置，以及20美金以下的低價產(chǎn)品。而位于這份數(shù)據(jù)中間的，有夢想，有情懷的品牌廠商，被下游市場需求的下降，和上游原材料漲價與缺芯兩種窘境夾在中間，喘不過來氣。

幸運的是，還好2023年整個經(jīng)濟和消費市場的恢復，讓人們看到希望，同時，經(jīng)歷過此次沖擊的市場，似乎也減少了功利的思想，電子產(chǎn)品的設計和功能，也愈發(fā)開始趨向于如何讓使用者感受到便利，做到產(chǎn)品服務育人。大量營銷和快速搶占市場的勢頭弱了，保留著做好產(chǎn)品信念的公司，還是堅持了下來，筆者相信，正是這群有信念感的人，讓行業(yè)的人，保有希望感。

那么這里，也做一個后續(xù)預告，在本篇文章的下篇，我們將配合推出一篇專訪視頻，帶領大家走近擁有“信念感“的消費類電子從業(yè)者，并基于具體的產(chǎn)品設計方案，探尋未來之路。