原创 | 从TWS耳机变革看电子消费新风尚-
文/周红丽
编辑/孙晶鑫
上个世纪末,电子信息技术进入了高速发展阶段,并在消费电子领域得到了广泛应用。伴随技术进步,电子产品不论是从内在快而强、还是外延宽而广,都给了消费者快速体验升级,巨大的市场需求使得相关产业的创新能力不断加强,厂商之间产品竞争也日趋白热化。随着全球智能手机行业逐渐饱和,苹果公司iPhone收入自2018Q4进入负增长阶段。在即将到来的5G时代,换机潮将为智能手机行业带来第二春。继智能手机之后,在可穿戴设备方面,AirPods产品一经推出就点燃市场热情,无数国内厂商开始趋之如骛,纷纷加入TWS耳机市场,追逐行业发展红利,并开始复制智能手机的国产替代之路。IDC《中国无线耳机设备市场季度跟踪报告,2020年第二季度》显示,2020年上半年中国无线耳机市场出货量为4256万台,同比增长24%。其中真无线耳机占比64%,同比增长49%。目前,行业高端市场由AirPods系列产品主导,低端市场竞争激烈。与当年智能手机市场山寨机井喷的情况类似,产自华强北的山寨TWS耳机售价普遍在100元到300元之间,单个中小型组装厂每天出货量能达到上万副,直接通过电商流入市场,行业呈现出野蛮成长态势。
一、从“有线”到“无线” Airpods引领行业革新,高端用户初尝鲜
TWS(True Wireless Stereo,真无线立体声)耳机,由无线耳机和充电盒两部分组成,主要采用蓝牙技术进行音频传输,耳机左右单元之间相互独立且无物理连接,构成立体声道。相较于有线蓝牙耳机,其设计更为精简,收纳和携带更为便利,没有听诊器效应,且通常配备充电盒,具有取舱极速配对和增强耳机续航的功能,同时可以作为语音助手接入口,极大地提升了用户体验。
TWS概念最初由苹果推出,迅速风靡全球。 2016年苹果公司发布首款没有3.5mm耳机孔的智能机iPhone7和TWS耳机AirPods,这是对过往消费电子产品形态的巨大革新。iPhone7通过减少手机外部接口,创新性地解决了智能手机易进水的缺陷,支持IP67级别的防水功能。此外,3.5mm耳机接口模块的移除,节省了手机内部空间,iPhone7利用手机内部多余出来的空间放置了一枚 Taptic Engine震动马达,带来了更好的震动效果。 更好的防水功能和更大的手机内部空间使得其他手机厂商纷纷效仿,大部分中高端手机机型取消了3.5mm耳机接口。同时,手机厂商基于自身生态系统同步推出与手机配套的TWS耳机。
尽管安卓系手机厂商纷纷进军TWS耳机市场,但是截止目前AirPods始终独领风骚。这是由于苹果自研开发出W1、H1系列 SoC芯片的监听技术(Snoopy),同时对监听模式进行了专利封锁。使用监听技术的AirPods,副耳信号不需要主耳转发,而是直接监听手机所发出的信号,从中分辨主副耳机的信号,从而改善了耳机的连接体验,且降低连接不佳导致的功耗提升,使续航得到了明显改善。此后,苹果TWS产品不断进行技术迭代,相继推出了AirPods2和AirPods Pro,两款产品都搭载了新一代 H1主控芯片。其中AirPods 2更新了语音控制和无线充电功能。AirPods Pro引入了SiP封装,进一步提高了内部元器件集成度,同时实现了主动降噪功能。更高性能的处理芯片,Siri语音唤醒、防水、降噪等功能的升级,使得AirPods系列产品独领风骚,销量快速增长。
从第一代Airpods问世,其千元以上的售价并不亲民,初期主要是苹果产品死忠粉等高端用户尝鲜体验。 根据机构调查显示,用户对于Airpods在外观设计、充电效率、手机蓝牙匹配度、电池寿命、以及佩戴舒适度上具有极高的满意度。同时,Airpods基于苹果自身iphone的生态,能够实现苹果设备的快速配对,完美兼容Siri,Find my iphone等苹果专属应用服务,优异的用户体验与苹果自身生态效应是Airpods成为爆款的关键,其一经推出就显示出了对传统耳机的强劲的替代趋势。根据Slice intelligence数据显示,在AirPods发售前,蓝牙耳机市场以传统音频厂为主,Beats和Bose以24.1%和10.5%的市场份额位列前二,AirPods发售后一个月,市场占有率就达到26%,成为美国销量最高的耳机。据 Strategy Analytics研究报告数据显示,苹果AirPods在2019年实现了近6000万的销量,占TWS耳机市场营收的71%,市场份额的50%。根据 Counterpoint的数据,预计20-21年AirPods销量有望达到1亿-1.5亿部,其中AirPods Pro占比为36%-40%。
二、从“一枝独秀”到“百花齐放” 品牌与白牌共存,市场盛宴齐尽享
苹果AirPods的巨大成功,引领业内公司纷纷布局TWS耳机市场,市场呈现出百花齐放百家争鸣的局面。
(1)手机厂商, 华为、小米等手机厂商以TWS耳机作为语音助手交互入口,优化多场景应用,融入自家智能产品生态圈。
(2)传统音频设备厂商, Sony、漫步者、万魔等音频厂商,在音质与音效方面具有更专业更成熟的技术。
(3)互联网公司, 谷歌、亚马逊冯互联网 科技 巨头,在人工智能语音芯片、算法、骨声纹等技术领域更具优势。
(4)华强北白牌厂商, 凭借其成本优势,通过薄利多销方式,迅速占领市场。
(一)核心痛点被突破,与苹果产品连接差距逐步缩小,用户体验更优化
连接稳定性是TWS耳机的核心痛点。由于苹果垄断了监听(Snoopy)方案专利,早期安卓系TWS耳机主要采用转发模式,音频从连接终端传到主设备,再由主设备转发到副设备。该方案采用了2.4GHz蓝牙信号来传送音频,但2.4GHz频段容易被人体吸收,导致穿透性差,并且容易受到 WiFi及其他蓝牙信号的干扰。同时由于需要二次转发,转发模式的连接稳定性和延迟都比监听模式差很多。此外,转发模式单耳使用只针对主设备,副设备无法单独使用,这导致主设备的功耗显著高于副设备。连接稳定性差、待机时间过短、话音延迟较大、质差甚至配对问题导致安卓系TWS耳机在一段时间内发展不尽人意。
近几年,络达、恒玄、高通、华为等企业纷纷突破监听模式技术封锁,推出优化后的传输方案,安卓系产品功能得到明显改善。
高通早期采用的是2.4GHz的TWS转发方案,2018年2月,高通推出了基于 QCC5100系列芯片的TWS+技术,由手机终端发出两个独立的左右声道音频信号至左右两个耳机。这种双传方案需要手机端蓝牙芯片的支持,只能在搭载骁龙845、670、710及其之后的芯片的手机上实现,在其他平台上耳机则会转为传统的高延迟的转发模式。虽然兼容性相对较差,但是得益于高通在手机SoC市场上较高的占有率,这种方案也有一定的受众。
恒玄LBRT-低频转发技术是先将信号以高频段蓝牙信号传输至主耳机,再通过磁感应转发技术,同步至副耳机。如此以增强信号的穿透力,并能避免音质损耗,减少延迟,在华为Freebuds2及小米TWS耳机中采用,同时这一方案不需要手机SoC的适配支持,对不同的手机平台都能实现较好的兼容性,缺点是需要在耳机中加入低频天线。
华为早期的TWS耳机采用的是恒玄的方案,2019年9月,华为发布了新TWS 耳机Freebuds3,搭载了最新的麒麟A1芯片,采用自研双通道同步传输技术,与高通TWS+技术类似,可以实现左右耳机分别从手机获得左右声道蓝牙信号。该芯片是首个通过认证的BT/BLE双模蓝牙5.1SoC,双通道同步传输配置高速率音频处理单元,实现稳定快速的无线连接,精准的音画同步,但也需和麒麟SOC配套使用,局限性较大。
2019年络达突破了苹果专利封锁,发布了MCSync方案,该方案实现方式与苹果的监听方案类似,手机与主扬声器的蓝牙连接搭建完成后,其他每个扬声器再与信号连接。该方案的优势在于连接稳定,支持高解析音频码流,不依赖手机终端支持,对各平台兼容性较好,应用在很多白牌厂商产品中。2019 年7月,络达随SNOY WF-1000XM3耳机发布了升级版的AB155X平台,进一步支持了主动降噪和语音控制功能。
2020年1月7日,蓝牙技术联盟推出蓝牙音频技术标准BLEA,发布新一代蓝牙音频技术标准——低功耗音频LE Audio,使用新编解码器LC3、多重串流音频、助听帮助及广播音频技术,其中多重串流音频,可实现在智能手机等单一音频源设备、单个或多个音频接收设备间,同步进行多重且独立的音频串流传输,使得安卓端TWS耳机拥有双耳传输体验,智能手机能够同时向两个耳朵传统相同的音频信号,而无需再通过转发,进而提升蓝牙耳机的连接稳定性、降低延迟等。 安卓端TWS耳机厂商可以借助蓝牙音频新技术标准来不断引进和研发新技术,缩小与Airpods在基本连接传输之间的差距,大幅提升用户体验。
(二)品牌与白牌共存,全民共享TWS耳机饕餮盛宴,市场需求被引爆
得益于蓝牙技术、芯片技术和传输技术的发展,TWS 耳机性能逐步改善,越来越多的为用户所认可,出货量不断加速,呈现爆发式增长。据Counterpoint统计,2016年全球TWS耳机出货量为918万副,主要由初代AirPods贡献;后续伴随着AirPods新品迭代及安卓公司切入市场,TWS耳机的出货量增幅不断扩大,2017-2019年出货量分别为2000万、4600万、1.29亿副,预计2020年出货量将达到2.3亿副以上,2016-2020年出货量CAGR达123.73%。
从品牌竞争格局来看,苹果一家独大,其余手机、传统音频、 科技 厂商分食市场。 根据市场调研机构counterpoint数据,2019年Q4全球TWS出货量达到5100万副,其中苹果的出货量占行业的41%,市场销售额在整个市场的占比为62%。剩下的市场份额则由其他手机系小米、三星、华为等占据,其占比为15-25%;另一部分被传统音频产商占据,占比为10-15%;其余部分为各 科技 产业链的衍生公司,占比为10-15%。
从价格端看,凭借其性能优势,苹果AirPods系列主打高端市场,售价始终在千元以上。相比苹果TWS耳机的高端定位,安卓系产品具备完备的产品价格体系,实现了不同价位全覆盖。 在高端市场中,华为、三星TWS耳机价格普遍分布在799-999元,部分产品能与苹果产品性能对标。在中低端市场中,小米、OPPO、VIVO 等手机厂商的TWS耳机价格大都分布在199-599左右。其中,小米的TWS耳机主打性价比,Redmi AirDots S仅需99.9元。从产品均价来看,据GFK统计,2017-2019年全球TWS耳机ASP分别为100美元,126美元和85.08美元。TWS耳机的单价在2019年出现较为明显的降幅,主要是因为2019年TWS耳机市场放量白牌产品迅猛发展带动整体市场均价下行所致。
从市场渗透率看, 预计2020年内,全球iPhone存量将超10亿部,而AirPods 2017-2019年总出货量约1亿1千万副,所以 目前AirPods产品的渗透率约为11%。 同时据爱立信统计,当前全球市场共有56亿智能机签约用户,除去iPhone用户外,安卓手机总装机量约为46亿部。安卓公司的TWS耳机2017-2019年总出货量约 9000万部, 所以目前TWS产品在安卓机中的渗透率约为2%。 相比之下,安卓市场的用户基数更大,TWS耳机的增长空间也更为广阔。
手机厂商与无线耳机形成高生态契合度,是手机厂商进军TWS市场的先发优势。 全球9.25亿部iPhone的保有量是AirPods系列产品成功的重要原因,而全球出货量是苹果六倍的安卓手机,也将充分发挥装机量优势,逐步打破技术瓶颈掣肘,加速市场渗透。根据头豹研究院预测数据显示,未来五年,伴随蓝牙、芯片、传感器等技术的成熟,以及在线办公和在线学习需求逐日旺盛,TWS耳机行业将加速发展,有望成为增长最快的智能穿戴设备领域,预测全球市场规模在2024年将达421亿美元。
总体来看,在高端市场上,苹果产品一骑绝尘,在低端市场上,华强北开始大肆收割。 华强北白牌以低价位大幅起量,迅速抢占低阶市场,用户使用习惯逐步培养建立。目前国内的品牌TWS耳机出货量大概只占25%,这个比例中包括了华为、三星、OV、小米等安卓手机厂商,也包括传统的音频类厂商,甚至像爱奇艺、网易云等互联网公司也加入了,整个赛道急剧膨胀,行业正处于混战期。 TWS耳机市场品牌与白牌共存,产品用户从一二线城市下沉到三至六线城市,全民共享市场饕餮盛宴。
三、从“能用”到“好用” 技术创新升级,消费者体验极致化
(一)音质
TWS耳机音质与蓝牙编解码技术、芯片能力、传播方式等因素有关。 目前蓝牙5.0技术普及,已经为音频提供更大的通信容量。而在能显著改善音质的 高清音频编解码技术方面,主要以索尼LDAC、高通aptX HD以及华为的HWA等技术为代表。
(1)索尼在2015年CES期间正式推出LDAC高解析音频技术,2017年,该技术正式开放给Android 8.0。但是编码器实现高清音频传输的前提是发送端和接收端的双向支持,而支持LDAC的Android 8.0只是解决了发射端的问题,但LDAC在接收端设备(耳机、音箱等)的普及还需要一个过程。
(2)相比索尼LDAC,高通在2016推出的aptX HD高清蓝牙音频编解码技术,因为有aptX的铺垫(目前大约有40亿设备已支持),以及高通自身在芯片、通信等领域的优势,有更广泛的应用潜力。
(3)华为在2018年联合音频链路上的关键元器件供应商、设备商,共同制定了端到端的蓝牙高清音频解决方案 HWA(Hi-Res Wireless Audio)。目前HWA高清音频无线传输标准与产业联盟也已经成立,成员包括漫步者、中科院声学所、AKM、Sennheiser、HiFiMAN、1MORE万魔、惠威等。
此外,新一代蓝牙音频技术标准在音频方面不断改进,LE Audio集成了全新的高音质、低功耗音频解码器LC3,并且支持音频分享,在比特率降低50%的情况下仍能保持音质不损失,可以优化蓝牙音频的传输效率。
随着无损音频编码的普及以及蓝牙音频技术标准BLEA的发布,TWS耳机音质 将有望迎来质的飞跃,与有线耳机在音质上的差距将逐步缩小。
(二)降噪
作为一款便携耳机产品,其应用场景常常是户外和公共场所,在噪声过大或信号不佳时保证通话质量,是提升用户体验的关键因素。
现阶段,TWS耳机的主动降噪方式主要有ANC(Active Noise Control,主动噪声控制技术)和ENC(Environmental Noise Cancellation,环境降噪技术)两种。
ANC降噪技术是通过耳机内部的降噪系统产生 于 外界噪音相等的反向声波,使其与噪音中和,从而实现降噪效果。 随着人工智能和深度学习技术的发展,耳机的主动降噪技术逐渐开始摆脱了设置固定参数的限制,可以对多个使用场景进行深度学习,在每个场景下找到最优滤波器参数,实现自适应降噪,提供更优秀的降噪效果。目前苹果、络达、恒玄、高通、瑞昱、索尼、AMS、Dialog、Cirrus Logic等厂商的最新芯片均已经支持主动降噪功能。应用在苹果Airpods Pro、索尼WF- 1000XM3、亚马逊Echo Buds、华为Flypods3、OppoEnco W51等市场主流产品中。同时,由于苹果的Airpods Pro的主动降噪性能优异,使得ANC降噪技术有望成为TWS高端耳机的标配。
ENC降噪技术是采用双麦克风阵列,精准计算语音者说话的位置,在保护主方向目标语音的同时,消除环境中的干扰噪音。 ENC技术可抑制90%的反向环境噪音,为用户提供高品质的语音通话效果。然而,ENC技术对软件算法要求高,且会提升全系统的功耗。从产品端看,Airpods采用骨传导技术+双麦克风降噪,语音和环境噪声由外面的双麦克风通过空气传播进行采集,骨传导加速度传感器只采集声带振动的音频信息,通过DSP算法处理,实现清晰通话。华为Freebuds3采用了双麦克风加骨声纹传感器实现通话降噪。通话时,骨声纹传感器通过感应头部组织震动,仅对人声进行拾取和加强,有效削弱环境噪音,从而缔造高质量的通话,让对方听得清晰。
(三)续航
未来耳机智能化、生物化的发展趋势,搭载更多芯片的需求,都需要低功耗支持。续航时间越长,充电次数越少,用户体验越好。目前市场上的TWS耳机大部分都能实现3个小时以上的续航,更有甚者如Samsung Galaxy Buds+实现了长达11小时的续航。耳机的续航时间与芯片功耗息息相关。过去的蓝牙芯片功耗普遍在20mA左右,杰理型号为AC6936d的蓝牙耳机芯片将功耗降至6mA,恒玄的BES2300型芯片功耗则低至4mA,高通的QCC5144型芯片功耗则为5mA,跟过去20mA的功耗相比,带来的续航提升是质的飞跃。
(四)智能化
耳机具有高频的使用需求且私人个性化,这将催生适合全场景的AI应用。 目前TWS耳机智能化功能主要体现在:
(1)与手机语音助手的整合,如集成或支持Siri、Google Assistant 等;
(2)搭载生物传感器,支持生物识别运动跟踪,如可监测心率、记录运动路径等;
(3)多种语言的实时翻译。结合Bragi对TWS耳机的定位(耳朵上的计算机)及技术演进,TWS耳机正逐步具备独立的感知、存储乃至计算能力。Bragi Dash耳机内置27颗传感器,帮助实现 健康 追踪、新型交互等功能,比如实现用头部晃动控制虚拟4D菜单。Airpods单只耳机大概有8颗传感器,集合语音加速感应器、光学传感器等。
随着智能化程度的提升,TWS耳机未来预计将搭载更多传感器,其不再是单纯的耳机,而将成为便携式的语音交互设备,来收集信息体征数据、交叉数据、立体数据,从而使用户画像和行为勾画的更加清晰。
总的来看,苹果第一代 AirPods于2016年9月发布至今已有四年时间,目前已经成为苹果公司业绩增长的主要驱动因素之一。安卓系TWS耳机在联发科络达、高通、华为等公司的努力下相继实现了蓝牙连接技术突破,解决了蓝牙连接稳定性、延迟性等问题,市场空间被引爆,需求急速提升。未来随着新一代蓝牙音频技术标准LE Audio的商用,以及音质、降噪、续航等功能的改善以及智能化程度的进一步提升,行业将跨越野蛮成长阶段,竞争格局进一步向手机品牌厂商集中,为消费者带来更好的场景体验。华为、小米、OPPO、vivo等国货品牌将继续在TWS耳机领域通过不断技术迭代以及自主创新,逐渐实现对AirPods的国产替代,在为“内循环”经济带来增量的同时,实现对外输出,助力构建“双循环”格局。