深度专访ams艾迈斯半导体，探讨10个TWS耳机行业最关心的问题

Alvindob

深度专访ams艾迈斯半导体，探讨10个TWS耳机行业最关心的问题
一、音频解决方案

二、充电盒及其他解决方案

共计探讨11个音频行业最关心的问题，包含TWS耳机最新技术、市场趋势、最新TWS应用方案等。

问题简述：

一、音频解决方案

1、TWS技术在未来发展的潜力如何？

2、真无线耳塞设计最新的发展趋势有哪些？其面临的主要痛点和挑战是什么？

3、TWS耳机增加anc功能，对系统功耗设计有哪些挑战？ams的方案是如何应对的？

4、ams能够提供哪些音频传感技术和解决方案？怎样解决音频应用中的痛点？

5、国内tws耳机市场竞争日趋激烈，爆发价格战，ams如何看待中国无线耳机市场前景，如何应对这种市场状况？

二、充电盒及其他解决方案

1、ams有没有考虑开发基于自己硬件平台的无线耳机收纳盒/充电盒？

2、目前接受POW：COM接口方式的客户有哪些？市场上有一些电源、通信复用标准，ams的标准特色在哪里？

3、采用TMD2635的无线耳机是否装备了快充呢？平时在充电盒中大概需要多久可以从0到满？

4、 在ams的规划中，TMD2635红外传感器除了在无线耳机之外的应用还会有哪些？

5、考虑到ams的真无线耳机方案将依托基于Incus技术的DSP单元运行AHE，最终实现APS和ALC功能，并且最多可以支持六个麦克风。这里面有大量的算法和新增加的硬件。那是否采用TMD2635的新款真无线耳机整体解决方案的功耗反而比上一代的解决方案的功耗要高呢？


ams艾迈斯半导体全球销售与营销部执行副总裁Pierre Laboisse与我爱音频网小土豆在专访后亲切合影。

一、音频解决方案

1、TWS技术在未来发展的潜力如何？

目前，TWS耳机正风靡全球，2019年第一季度的出货量约为0.18亿，与去年同期环比增幅达到40%，根据IDC数据报告预测，耳机将会是增长最快的可穿戴设备，2018年到2022年复合增长率达56%。

Futuresource报告指出，2018年全球TWS耳机市场规模达到54亿美元。我们预计未来三年TWS耳机销量将有望实现翻倍以上增长，从而成为耳机市场的主流。因此，TWS技术会在未来获得巨大的增长空间，2019年将是TWS耳机的增长元年。

与传统有线耳机相比，TWS耳机在满足人体工程学的同时，在便携体验方面有了颠覆性的改变，同时也保留了立体声系统的音质体验。

在TWS耳机越来越受欢迎的今天，我们看到了TWS技术的巨大发展潜力，ams作为一家具备全传感器解决方案的供应商，我们未来会紧跟市场脚步，继续推出有竞争力的TWS解决方案。

未来随着智能化、应用领域多样化，耳机逐渐演变成一个独立的智能设备，因此TWS耳机将进行更多技术和性能的升级，这将推动核心零部件及技术的不断发展升级。


2、真无线耳塞设计最新的发展趋势有哪些？

其面临的主要痛点和挑战是什么？

随着智能手机无孔化趋势愈演愈烈，TWS耳机的市场需求还会呈持续性增长趋势。据Counterpoint的数据显示，2018年全球TWS耳机出货量为0.46亿件，2019年全球TWS耳机出货量预计将达到0.78亿件，增长率高达52.9%。可以说，2019年是TWS技术发展的元年，庞大的市场需求也间接带动了TWS技术不断向前发展。

从总的发展趋势上来看，目前TWS技术有这样几个发展方向，主要是与目前的一些新技术进行结合。首先是TWS技术与主动降噪技术有机结合，我们ams已经在主动降噪技术领域进行研究已经有十余年的时间了，目前我们在这一领域迎来了重大的技术突破。

还有就是TWS耳机技术与目前大热的AI技术的结合，通过与云端的 AI 技术和数据链接，TWS耳机有希望成为人工智能时代的基础入口。日常的场景都有可能以耳机为连接器，通过语音交互，人们可以对所需的日常应用发挥指令，并且形成记录，提供数据存储，满足各个场景的需求。

最后让我们回到耳机本身，由于目前用户对于耳机这类产品的便携性要求较高，所以耳塞的体积要足够小巧才容易被用户所接受。所以对于TWS耳机本身而言，未来还是要向着小型化，便携化的方向发展。

TWS技术目前还存在着以下几个痛点：

首先是TWS技术最基础和最核心的所在，由于TWS耳机去掉了连接线，采用蓝牙技术进行连接，而目前应用于无线耳机上的蓝牙传输技术还不够成熟，在传输过程中还有一些问题需要优化。比如蓝牙信号传输的稳定性问题，包括外界信号的干扰、主副耳机信号不同步、音质在传输过程中受损等问题。

还有就是TWS耳机由于本身体积小，内部电路与电池容量都相对较为不足，所以在耳机的续航能力上，还是经常被人诟病。目前市场上主流的TWS耳机的续航能力一般在3-6小时之间不等，还无法满足所有消费者对于续航能力的需求。

此外还有一点就是TWS耳机本身的价格相对昂贵，由于无线蓝牙耳机放弃了有线连接，使得电池与控制电路必须内置，因此具有小体积、高集成度的特点，技术、工艺、品牌成本较高。

此外，TWS 耳机对接高端用户需求，通常需要搭载语音助手、手势控制、主动降噪等高级功能，这也使其价格进一步拔高。如何控制成本，降低价格，让更多的消费者接受，是TWS耳机目前需要解决的问题之一。


3、TWS耳机增加anc功能，对系统功耗设计有哪些挑战？

ams的方案是如何应对的？

主动降噪（anc）技术的加入，势必要对TWS耳机的系统功耗设计带来全新的挑战。全新功能的加入会给TWS耳机本身的系统功耗带来更多的负担，那么我们要做的就是尽可能的将anc芯片的体积与功耗缩小，为TWS耳机整体的功耗设计带来更多的空间。

在主动降噪领域，ams已经深耕了十余年的时间。在节约系统功耗设计上有很多经验。

目前ams推出了AS3460半入耳式耳塞主动降噪解决方案。此方案在芯片内部除了集成了主要用于降噪算法运行的 Augmented Hearing Engine（简称 AHE）外，还集成了用于信号控制的 Arm Cortex-M4F MCU。

这项新技术的降噪能力高达40dB，超出处于市场领先地位的平均最小降噪量30dB。同时搭载了ALC自动补偿功能，可以根据耳塞与用户耳朵之间的泄露实时调整参数。

这个主动降噪芯片目前最高可以实现40db 的降噪效果；能在不同场景平滑切换降噪系统，保证最佳体验；另外，还能提供低延迟低功耗且具有非常自然听感的助听器（苹果耳机新出的功能，外界都叫“透传”，本质都是放大外界声音，咱们可以改一下吸引眼球）模式；另外ams的芯片本身小尺寸和低功耗也能帮助实现最大化电池容量设计并延长待机时间。

4、ams能够提供哪些音频传感技术和解决方案？

怎样解决音频应用中的痛点？

可以看到，很多人在出行的时候都会佩戴耳机，现在也流行真无线耳机，小巧精致很是吸睛。但是从性能上讲，真无线耳机少了线的束缚也少了传输的保障，要做出高品质对耳机厂商是一个挑战，包括音质、降噪、续航等问题都亟待解决。

对于音频传感器技术，主要在两个方面提供解决方案，第一个模拟和数位自动降噪解决方案，提供高质量音频性能，同时集小尺寸和低系统成本同时超低消耗为一体。除此之外，在智能耳塞的电源和通讯接口在充电器底座、手机和耳机之间实现配件同步充电和通信。

ams的 ANC 解决方案可实现接收通道主动降噪 (ANC)，通过减小背景环境噪声的音量来改善便携式消费类设备内部及周围的音质。该产品组合在单端立体声和单声道桥接式负载 (BTL) 应用中都能支持前馈、反馈和混合拓扑结构。前两年，ams有幸与潮流品牌FIIL进行合作， 致力于打造世界先进的智能主动降噪耳机。

今年，ams推出了一款全球体积最小的数字接近传感器模块——TMD2635，其超小封装体积仅为1mm3，这款传感器模块，是一个完整的光-数字传感器模块，集成了低功率红外VCSEL（垂直腔面发射激光器）发射器、两个用于近场和远场传感的传感器像素（接收光电二极管），以及数字快速模式I2C接口，全部纳入微型连接网格阵列(LGA)封装中。无需触摸手势控制，无需采用按钮，可以基本实现耳机入耳/出耳检测，帮助延长电池单次充电后的使用时间。满足耳机制造商对于体积更小、更舒适佩戴的设计需求，给用户带来更好的体验。

其封装体积仅为1mm3。应用于TWS耳机可以实现入耳/出耳监测，无触摸手势控制等功能。相比之前的二合一红外接近传感器模块，TMD2635体积缩小了6倍，这也就帮助了TWS耳机的设计人员可以更加灵活的优化工业设计所需传感器孔径的大小与形状，为TWS耳机产品的小型化与便携化带来了更多的可能性。

在电源和通信接口的问题上，ams的POW:COM接口加护解决真无线耳塞结构设计问题。仅需要两根导线就能实现耳塞与充电盒之间的充电与通讯。

要知道，以前的真无线耳塞需要六根导线才可以实现这个功能。从根本上降低了真无线耳机在设计上的约束，可以使设计者在降低耳塞尺寸以及外观表面空间利用性上获得更多的灵活性，以此能给用户创造更大的价值。

另外，POW:COM接口同样允许耳塞设备厂商植入其它有用的特色功能，比如自动充电、打开充电盒的时候耳塞和手机自动配对、配件充电时自动更新固件。


5、国内tws耳机市场竞争日趋激烈，爆发价格战，ams如何看待中国无线耳机市场前景，如何应对这种市场状况？

要分析中国TWS耳机市场的话，还是要先从世界TWS耳机市场入手，根据数据报告显示，2016年TWS耳机的出货量仅918万台，市场规模不足20亿元。而到了2018年，TWS耳机的出货量同比增加了41%，市场规模达到了54亿美元。可见TWS市场在近几年间是处于高速发展的态势中的。

中国其实也不例外，根据GFK对中国国内的30个城市TWS耳机销售数据的统计来看，2018年中国国内TWS耳机市场呈现高速增长，三季度线上+线下销售共计 135.4万台，同比增长 355.89%，单季度销售规模 7.59亿元，同比增长 517.07%。

这个增长量是十分客观的，证明目前中国庞大的消费者人群的需求方向正在由传统耳机转向TWS耳机。而随着这一市场的逐渐火爆，以华为，小米为代表的一众中国科技公司开始推出了自己的TWS耳机产品，而传统的耳机厂商，也都在向TWS耳机领域靠拢。

中国TWS耳机市场还有一个特别显著的优势，那就是产品本身的性价比。随着这两年中国国内TWS耳机技术与量产规模的提升下，中国国产TWS产品在价格上的优势开始凸显出来。而得益于中国国产TWS耳机性价比上的优势，也成功推动了中国国内TWS耳机市场向前发展。

目前艾迈斯半导体的主动降噪技术基本上覆盖到市面上80%-90%耳机制造商，包括中国的。

二、充电盒及其他解决方案

1、ams有没有考虑开发基于自己硬件平台的无线耳机收纳盒/充电盒？

这是一个很具有前瞻性的问题，ams也对无线耳机的硬件平台具有浓厚的兴趣，包括了无线耳机收纳盒与充电盒，大多数真无线耳机都有耳机盒，耳机盒既有充电功能又有收纳功能。

耳机盒打开还能起到启动和自配对的作用，所以充电盒和耳机之间的数据交换非常关键。ams也在数据交换之间下了很大的文章。

以上功能都需要真无线耳机具有一个智能且友好的功能接口，ams创新的接口技术POW:COM，仅通过2点连接，就能在耳机和充电底座之间，实现充电和通信功能。当打开耳机盒时，耳机可以自动连接到手机，且能够在手机上显示充电器底座的电量。

由ams推出的POW:COM接口AS3442和AS3447具有强大的工业设计灵活性，有多pin结构和2pin结构两种类型，方便厂商进行充电和通信设计。


2、目前接受POW：COM接口方式的客户有哪些？市场上有一些电源、通信复用标准，ams的标准特色在哪里？

POW：COM技术是ams推出的用于TWS耳机的创新性接口技术。使用POW：COM接口技术，在TWS耳塞和充电盒之间，可以实现双引脚来实现供电和通讯的同时进行。相比以往的TWS技术需要六根导线才能实现连接，POW：COM接口技术是一次极具意义的创新之举。

POW:COM接口技术首次实现了1Kbit/s的同步数据传输速率和150mA以上充电电流，仅需要一颗主芯片AS3442（置于充电盒）和一颗从芯片AS3447（置于每个耳塞）即可实现。

目前ams已经与世界范围内的多家TWS耳机厂商展开了关于POW:COM接口技术的相关合作，出于保密考虑

3、在ams的规划中，TMD2635红外传感器除了在无线耳机之外的应用还会有哪些？

TMD2635作为艾迈斯半导体所推出的二合一红外接近传感器，支持可编程接近偏移调整、接近自动环境光减法，以及分离近/远光电二极管和偏移发射器/探测器放置，可以达到较高的检测精度。

此款传感器具有体积小，功耗低，精度高的特点，因此，我们在产品设计伊始就计划将其用于其他产品领域。

另外，全球众多的知名制造商都在使用AMS的传感技术。其广泛的产品组合包括基于VCSEL的3D传感解决方案、高品质管理包括OLED和TrueColor技术、微尺度接近传感、生物和光谱传感以及其他光学应用。

4、采用TMD2635的无线耳机是否装备了快充呢？平时在充电盒中大概需要多久可以从到满？

通过对无线耳机充电盒的数据统计，目前市面上的大部分TWS耳机的充电盒从0充满大概需要1.5个小时左右。

5、考虑到ams的真无线耳机方案将依托基于Incus技术的DSP单元运行AHE，最终实现APS和ALC功能，并且最多可以支持六个麦克风。这里面有大量的算法和新增加的硬件。

那是否采用TMD2635的新款真无线耳机整体解决方案的功耗反而比上一代的解决方案的功耗要高呢？

对于ams的用户来说，续航情况是非常重要的，从数据来看 TMD2635保持着极低的功耗，日常使用在活动模式下，平均电流能达到 70 μ A，而平时在睡眠模式下，可以达到 0.7 μ A。

同时ams的方案还为自动预设选择（APS）功能提供了平台。借助APS音频技术，耳塞制造商可以开发差异化功能，针对不同类型的环境噪声配置和优化所需的降噪参数。设计者还可以开发新型耳塞，根据检测到的噪声类型自动切换模式，从而在任何环境下都能提供最佳降噪性能。

ams同时还专门针对半入耳式耳塞开发了自动泄漏补偿（ALC）功能。即便由于佩戴原因导致物理上的噪音源隔绝失效，ALC功能也可以根据耳塞与用户耳朵之间的泄露程度实时调整参数，让用户即便在较大声学泄露下仍可保证降噪效果。

采用TMD2635的产品仅占用1mm3空间，相比之前的2合1红外接近传感器模块，体积缩小6倍。因为分离近/远光电二极管失调发射器和检测器的放置位置，无线耳塞和其他可穿戴和可便携设备的设计人员可以更灵活地优化工业设计所需传感器孔径的大小和形状，以及优化产品的舒适性和性能——采用1.5mm直径圆孔或1mmx2mm椭圆孔。

通过这些设计工艺，结合我之前回答的问题，因此即便新增加了大量算法与全新硬件，采用TMD2635的无线耳机解决方案的功耗并没有上一代高。



艾迈斯半导体在主动降噪音频解决方案市场一直占据很大的市场份额，随着真无线耳机市场的爆发，ams也将迎来全新的机遇挑战。

目前ams在音频领域已经推出多款解决方案可以概括为：主动降噪、听觉增强、入耳检测、充电盒接口。

苹果发布AirPods Pro支持主动降噪，从此TWS+ANC成为市场主流，ams能够提供很好的降噪解决方案，不论是在平头耳机、入耳式耳机、头戴耳机、蓝牙脖挂耳机上都能够为产品带来优秀的降噪技术加持。