TWS耳机的兴起,四个因素发挥了重要作用

tws(true wireless stereo,真正无线立体声)耳机现在几乎成了智能手机用户的必备配件。根据counterpointresearch报告,2018年tws耳机出货量为4,600万台,到2020年将达到1.29亿台,是2019年的两倍。随着蓝牙技术的升级、3.5mm耳机孔的取消,以及tws耳机体验感的提升,tws耳机的市场还会继续大幅攀升。
图1:苹果airpods在tws市场拥有绝对的领先优势(图源:idc)
从品牌来看,苹果airpods是tws耳机市场的绝对赢家,占据了超过40%的市场份额。2018年/2019年airpods出货量约为3,500/5,500万台,预计2020年airpods的出货量为9,000万台,2021年有望达到1.5亿台,出货量同比分别增长63.6%/66.7%。小米在2019年第一季度也推出了tws耳机,凭借超高的性价比,产品一经推出,在短时间内就获得了市场的认可。三星galaxybuds、传统耳机厂商jbl、beats、bose等也相继推出了自家的tws耳机。一时间,tws耳机行业呈现出百花齐放的繁荣景象。
tws耳机为什么会火?在快速增长的tws耳机市场,苹果公司一直处于领先地位。可以这样说,tws耳机之所以能够快速赢得消费者的认可,苹果公司功不可没。早在2016年9月,苹果公司在其秋季新品发布会上推出iphone 7,业界首款无线耳机airpods也同步亮相。仅仅一个月的时间,airpods就成为全美最受欢迎的无线耳机。根据市场调研机构slice intelligence的数据,此时的airpods已占据26%的市场份额,超过了beats和bose耳机。 归纳一下的话,tws耳机的兴起,下面四个因素发挥了重要作用。
01
蓝牙5.0的出现
蓝牙5.0的出现,尤其是新一代蓝牙音频技术——le audio的问世,为下一代音频行业的发展打下了基础。音频传输一直是蓝牙技术的第一大应用领域,到2024年,该领域设备年出货量将达到15亿以上,并在未来呈现持续增长趋势。根据蓝牙技术联盟的预测,到2024年,将有97%的扬声器采用蓝牙技术,这也意味着扬声器市场将饱和式地采用蓝牙技术。随着每年无线耳机出货量的快速增长,预计2024年真无线耳机的比例将达到38%,这一数字还不包括将带会来巨大商业市场机会的低功耗音频le audio部分。
图2:音频解决方案是蓝牙设备年出货量的重头(图源:蓝牙技术联盟)
02
取消3.5mm插孔耳机接口
取消3.5mm插孔耳机接口助推了蓝牙耳机市场迅猛发展。当初苹果公司宣布取消3.5mm耳机接口时,业界一片哗然,很多人并不看好它。现在再来看,苹果airpods俨然已成为当今街头潮男潮女的标配。
03
ai及可穿戴设备的兴起
人工智能(ai)及可穿戴设备的兴起助力tws技术驶入了发展的快车道。tws耳机问世之时恰逢ai领域处于高速发展阶段。根据高通公司2018年8月份发布的报告,人们购买带有ai语音辅助功能的无线耳机有三个主要原因,即收集健身和健康数据、放弃屏幕和获取gps方向。未来,我们可能只需通过“可听见”设备(hearables)的语音用户界面就可保持与外界的联系。业界更有乐观的预测:tws耳机+智能音箱这一组合有望形成智能交互的新入口。在未来的物联网世界,凭借多场景的应用,tws耳机有望加入智能家居生态链。
04
tws的高性能
tws的高性能赢得了用户的心。tws拥有无与伦比的高性能,可实现单双耳佩戴,彻底摆脱了传统耳机线缆的束缚。左右两个耳机通过蓝牙组成立体声系统,听歌、通话、佩戴各方面的使用体验都得到大幅提升。
tws市场火热,哪些企业最受益?
tws耳机虽小,却带火了一个庞大的产业链。从工作原理上讲,tws耳机由无线耳机+充电盒两部分组成。其中,无线耳机部分主要包括主控蓝牙芯片、存储芯片、柔性电路板(fpc)、传感器、可编程soc、音频解码器、mems麦克风、过流保护ic、模组代工odm、电池等。充电盒部分主要包括微控制器(mcu)、电源管理ic(pmic)、稳压器、锂离子电池、充电控制与保护电路、dc-dc转换器等。
图3:tws耳机由无线耳机+充电盒两部分组成(图源:ti官网) tws耳机对所需的元器件及芯片的要求极高,原因是我们需要在4-6克重量和极其有限的空间内实现2小时以上通话时间,这些就是设计的硬门槛。现在,各大芯片厂商纷纷顺应产业发展趋势,推出了一系列支持tws耳机的产品和解决方案。在无线耳机部分,苹果、高通、意法半导体、络达、恒玄、炬芯、德州仪器、赛普拉斯等行业领军企业受益颇多,更多的芯片原厂或方案商正在赶来的路上。歌尔股份、兆易创新、韦尔股份等国产企业也在产业链中分得了可观的市场份额。 tws耳机中的蓝牙soc芯片对tws耳机信号传输及音质表现至关重要。airpods搭载的是苹果自研的h1芯片,其他tws耳机soc芯片在2018年前主要由高通、恒玄以及络达供应。随着tws耳机逐步放量,新增企业越来越多,瑞昱、炬芯、原相、汇顶科技等相继加入到供应链中。 降噪是tws耳机的头等大事。苹果公司在airpods pro中加入的anc(主动降噪)功能,单只耳机就有3颗mems麦克风,通过外向式麦克风和内向式麦克风分别检测外部声波及多余声波,通过内部处理后,产生与之相同的抗噪声波将其抵消,拥有优异的降噪性能。现在,非a端tws耳机soc芯片已具有anc功能,比如高通、恒玄、瑞昱的产品。 在这里,小编想单独提一下tws耳机的存储供应链。我们知道,nor flash是一种非易失闪存技术,传输效率高,应用程序可以直接在flash闪存内运行。tws耳机为存储更多固件和代码程序,必须外扩一颗串行nor flash,目前tws耳机采用的主流nor flash存储容量为128m,未来有望扩展至256m。这样算下来一对tws耳机就需要两颗nor flash。目前,兆易创新、旺宏、华邦等是tws耳机存储芯片的主力供应商。根据兆易创新公布的数据,该公司flash累计出货量已经超130亿颗,消费电子、汽车电子、智能手机等是其重点应用领域,而tws耳机更是被兆易创新看作是消费电子市场的明珠。 在tws耳机充电盒市场,已经进入的大企业也很多,比如意法半导体、德州仪器、新普科技等。模拟ic厂商有韦尔股份、圣邦股份、杰华特等。电源管理芯片的主力供应商有德州仪器、钰泰,此外欣旺达、鹏鼎控股以及中国台湾的耀华、华立捷等也均获得一部分市场份额。
企业下一步还应重点关注啥?电池续航问题一直位居便携式消费电子产品亟需解决的问题之首,小电池限制了电子设备的功率和能量。最直接的解决方案是增加电池的容量,但要在4g重量的耳机中放入更大容量的电池显然不是一件容易的事。实际中,电池和电子设备消耗的每一小块额外空间都增加了机械设计的难度,这些挑战涉及设备的所有组件,包括印刷电路板、挠性电缆和工业设计外壳等。
另一解决方案则是通过采用先进的芯片制程有效增加电池的续航,但高昂的成本也不是一般厂商能够承受的。苹果的h1芯片采用了16nm工艺,这也是airpods pro拥有长续航能力的重要原因。安卓系tws耳机目前大多还是采用28nm工艺。据悉,部分安卓系头部企业已经开始16nm工艺的研发,届时,功耗的困扰有望得到改善。
图4:采用ibm soi技术的蓝牙芯片工艺演进过程(图源:西部证券研发中心)
当然,无论采用哪种办法,降低设备的整体功耗才是最根本的解决方案。供应链上的企业可以在这方面多下功夫。
tws耳机品牌厂商对制造质量、交期、研发等有较高的要求,位于产业链中游的odm/oem厂商必须全方位满足用户需求才能赢得订单。同时满足这些需求的odm/oem厂商比较少,立讯精密、歌尔股份、佳禾智能等是现有市场的生力军。tws耳机的快速发展,对产业链的拉动作用也是巨大的,留给odm/oem厂商的市场空间还很大。


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