中国工程师最喜欢的8大TWS耳机蓝牙主控芯片

2021-06-11 21:37:44 32点赞 161收藏 19评论

TWS(True Wireless Stereo)真无线立体声耳机,其外部完全摒弃了线材连接的方式,与传统蓝牙耳机相比可以实现单只耳机连接手机使用、两只耳机组成立体声播放的效果,不仅具备听歌看视频、打游戏、语音通话的能力,部分TWS耳机还带有运动状态监测、体温检测、心率检测等功能,因其体积小巧、功能丰富等特点,TWS耳机蕴藏着多媒体入口的巨大潜力,近年来受到市场的热烈追捧。

中国工程师最喜欢的8大TWS耳机蓝牙主控芯片

TWS耳机得以诞生和快速发展的核心推动力是蓝牙连接技术的发展,更高的带宽、更快的传输速度、更远的传输距离以及更低的功耗有力地推动了行业兴起。作为TWS耳机的核心元器件,蓝牙音频SoC承担着无线连接、音频处理、电源管理、智能交互等功能,对于产品体验起重要影响,是很多产品在立项之初的首要考虑因素。

我爱音频网持续深耕于消费类音频产品的研究、分析、拆解,经过长时间的积累,已经拆解了116大品牌近300款真无线耳机,对于TWS耳机蓝牙主控芯片市场的厂商和竞争格局已经比较熟悉了,今天来为大家推荐2021年芯片原厂新推出的、以及新款TWS耳机常用的8款蓝牙音频SoC,希望能够给更多TWS耳机工程师提供更多选择。

一、TWS耳机市场有多大?

2016年9月,苹果Airpods的出现,推动了耳机行业的变革,打开了真无线耳机时代的大门。近几年,随着TWS耳机的蓝牙连接不断稳定、低延时问题得到解决、主动降噪和通话降噪等功能的相继推广,市场对TWS耳机的接受度不断提高,行业进入爆发式成长的阶段。

中国工程师最喜欢的8大TWS耳机蓝牙主控芯片

根据我爱音频网《2021TWS耳机行业白皮书》数据,2020年全球品牌TWS耳机出货量约为2.5亿副,预计到2024年,全球品牌TWS耳机出货量达5.51亿副。2020-2024年,品牌TWS耳机的增长率将有所放缓,但市场出货量的年复合增长率仍将高达19.8%。此外,根据多渠道供应商数据推算,2020年白牌耳机出货量约为3.5亿副,预计到2024年将超过5亿副。

未来5年,随着蓝牙、传感器、电池等技术的不断积累和成熟,以及市场渗透率不断提升,TWS耳机行业将持续高速发展,有希望成为全球年出货量超过10亿、仅次于智能手机的消费电子单品。

二、蓝牙主控芯片为什么重要?

由于TWS耳机取消了传统的耳机线连接方式,通过蓝牙技术将耳机与手机等播放设备相连,并通过监听、转发、双通路连接等模式将终端发出的音频信号同时传给两只耳机,组成立体声系统。因此在TWS耳机里,最关键的部件就是蓝牙音频主控芯片,是TWS耳机内单价最高的元器件。

中国工程师最喜欢的8大TWS耳机蓝牙主控芯片

TWS耳机极小的空间尺寸和极轻的重量要求,使得蓝牙音频主控芯片在芯片设计、工艺制程、集成度、算力、功耗等方面都面临更高的标准,各家芯片原厂都在射频技术、连接性能和低延时技术、低功耗、高音质、主动降噪和通话降噪等技术方面寻求突破。

面对这一新兴市场,十几家蓝牙音频主控芯片厂商同台竞技,纷纷布局不同需求和价位的市场,其中包括主攻TWS蓝牙音频芯片的炬芯、络达、瑞昱、恒玄、中科蓝讯、杰理等芯片原厂,还有高通、联发科、紫光展锐等手机芯片原厂,苹果、华为等手机厂商,以及如慧联科技,泰凌微,物奇微,安凯微得等众多新兴芯片公司,为TWS真无线耳机市场百花齐放的发展局面提供了强有力的支撑。

三、工程师最喜欢的TOP8 蓝牙音频SoC

我爱音频网从国内外众多蓝牙音频芯片中选择了8款2021年主打的新产品,并配有应用案例及功能解读,为工程师们提供选型参考,大家也可以看看目前最受品牌工程师欢迎的蓝牙音频SoC是哪8款。

下面的产品排序按照品牌名称由A-Z排列,排名不分先后。

1、Actions炬芯科技 ATS301X系列

炬芯新一代蓝牙耳机芯片ATS301X系列拥有蓝牙5.0双模配置,发射功率最高达10dBm,接收灵敏度-95dBm,有效地提升了音频连接的稳定性。

炬芯ATS301X系列芯片在常规音频播放的情况下空载功耗能够低至5.xmA,可以延长耳机的使用时间;同时支持低延时模式,蓝牙音频信号延时低至40ms,提升用户在看视频和打游戏时的用户体验。

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目前炬芯ATS301X系列有 ATS3015、ATS3015P和ATS3019三款芯片,具体配置差异如图所示。

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炬芯ATS301X系列目前获得较多新品采用的型号是ATS3015。

应用案例:

(1)拆解报告:Baseus倍思 AirNora 真无线蓝牙耳机

(2)拆解报告:喜马拉雅 小雅AI真无线耳机

(3)拆解报告:小度真无线智能耳机 S1

2、Airoha络达科技 AB1562系列

络达AB1562系列蓝牙音频SoC是络达最新一代的产品,全系列支持蓝牙5.2规范,具有超低功耗、稳定蓝牙连接等特点,芯片支持新一代三麦克风降噪技术,搭配Airoha AI降噪算法,对环境噪音有针对性的消噪处理,以提高通话质量。

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络达AB1562A蓝牙音频SoC,支持蓝牙5.2双模,并且支持蓝牙低功耗模式;芯片内建Hybrid ANC主动降噪,内置Tensilica HiFi mini DSP,2MB/4MB闪存,整合锂电池充电控制器及电源管理电路,集成度较高。

应用案例:

(1)拆解报告:紫米 ZMI PurPods Pro 真无线降噪耳机矅悦版

(2)拆解报告:紫米 ZMI PurPods Pro 真无线降噪耳机

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络达AB1562F蓝牙音频SoC,支持FeedForward前馈式降噪功能。

应用案例:

(1)拆解报告:realme真我 Buds Air 2 真无线降噪耳机

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络达AB1562M蓝牙音频SoC,支持蓝牙5.2规范,具有超低功耗、稳定蓝牙连接的特点, 支持Passthrough功能。

应用案例:

(1)拆解报告:OPPO Enco Air 真无线蓝牙耳机

(2)拆解报告:紫米ZMI PurPods真无线蓝牙耳机

3、Airoha络达科技 AB1565x系列

AB1565x是Airoha络达新一代蓝牙音频进阶解决方案,支持最新的蓝牙5.2版本,拥有稳定的蓝牙连接,并有能力支持新一代蓝牙音频技术标准LE Audio。

中国工程师最喜欢的8大TWS耳机蓝牙主控芯片

络达AB1565x支持清晰音质及Hybrid 主动降噪功能,并进一步搭載Airoha最新AI 降噪算法, 为蓝牙耳机提供丰富及强大的表现。最新的multi-point for TWS技术,可让耳机同时连接笔记本和手机,轻松切换;其超低功耗和超低延时表现,平均功耗可达~4.x mA,为目前蓝牙音频市场上领先的功耗水准。

络达AB1565x 硬件上内置CM4处理器及Tensilica HiFi mini DSP,嵌入4MB/8MB闪存,整合锂电池充电控制器及电源管理集成线路,并提供多种弹性化封装尺寸等选择。在软件方面,支持Google/AMA/Siri等,提供iOS and Android 参考APP 开发设计。

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我爱音频网在拆解中见到的Airoha AB1565x 已应用型号为AB1565AM。

应用案例:

(1)拆解报告:Redmi红米 AirDots3 Pro 真无线耳机

4、BES恒玄科技 BES2500

BES2500系列是恒玄新一代蓝牙音频SoC,全系列支持蓝牙5.2,与BES2300系列相比拥有更强的性能、更低的底噪;内置新一代的降噪算法,提供多种规格配置,让客户针对不同需求应用有更多灵活的选择。

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恒玄BES2500YP,多核超低功耗蓝牙音频SoC,支持双模蓝牙5.2,支持新一代自适应Hybrid ANC和听力辅助功能,内部集成了高保真音频DAC和ADC,拥有超低底噪。

BES2500YP由高性能双核Cortex-M33和超低功耗sensor hub子系统组成,极大地降低了功耗,1.8M SRAM大内存支持更多的算法和应用;超低功耗VAD支持语音助手。芯片通过恒玄专利 IBRT 技术优化TWS应用,改善TWS系统中的RF性能。

应用案例:

(1)拆解报告:OPPO Enco Free2 真无线降噪耳机

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恒玄BES2500Y,支持蓝牙5.2,双核蓝牙降噪芯片,992K SRAM, 4M/8M FLASH,支持自适应Hybrid ANC。

应用案例:

(1)拆解报告:OPPO Enco X 真无线降噪耳机

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恒玄BES2500Z,支持蓝牙5.2,992K SRAM, 4M/8M FLASH,支持前馈降噪方案。

应用案例:

(1)拆解报告:HUAWEI华为 FreeBuds 4i 真无线降噪耳机

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恒玄BES2500IUC/IU/IZ系列,支持蓝牙5.2,超低底噪,512K SRAM, 2M/4M FLASH,为高性价比方案。

应用案例:

(1)拆解报告:OPPO Enco Air 灵动版 真无线蓝牙耳机

5、Bluetrum中科蓝讯 讯龙BT892x

中科蓝讯蓝牙音频产品线主要有:标准高性价比BT产品AB5616x、ANC/ENC差异化产品BT889x(讯龙一代)以及最新发布的支持蓝牙V5.2版本的BT892x(讯龙二代)。

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中科蓝讯“讯龙二代”BT892x系列蓝牙音频SoC采用全新工艺制程+多核并行新系统架构,从而实现更低的功耗;BT892x支持蓝牙5.2,芯片采用新射频架构,性能提升,常规模式的时延约120ms,游戏模式约55ms;集成主动降噪功能,ANC控制器升级到2.0,运算精度提升;BT892x能够支持高清解码器AAC/LHDC/LDAC。

此外,“讯龙二代”BT892x系列集成了北京声加科技的通话降噪ENC算法,有单MIC AI和双MIC Beamforming方案可选;支持百度、天猫精灵等云端AI协议,多平台兼容。BT892x系列未来还将支持新一代蓝牙音频技术标准LE Audio。

我爱音频网非常期待在市场上看到这款芯片的应用案例,也会在第一时间拆解分享给大家!

6、JL杰理科技 AC700N

杰理科技新一代蓝牙音频SoC是AC700N系列,应对头戴/颈挂式蓝牙耳机、TWS耳机(主动降噪、通话降噪)、游戏耳机和运动耳机等不同的产品形态及产品功能推出了多款适合的解决方案。

中国工程师最喜欢的8大TWS耳机蓝牙主控芯片

杰理AC700N系列蓝牙耳机芯片框图,内置32位RISC处理器、浮点运算单元(FPU),支持双模蓝牙,内置低功耗处理器和触摸按键,内置闪存控制器、RAM和ROM,芯片内置模数/数模转换器,支持主动降噪、回声消除和均衡器,外设支持LED控制,有USB、SPI和I2C接口,支持UART和PWM信号输出。

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杰理AC700N蓝牙RF性能、DAC性能、ADC性能、整机功耗参数如图。

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针对TWS真无线降噪耳机开发的AC7003A8和AC7006A8两款蓝牙音频SoC,采用QFN32(4x4mm)小封装,支持前馈(FF)/后馈(FB)/混合(Hybrid)主动降噪方案,有35ms低延迟模式,支持ENC环境声降噪。

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针对高通话降噪需求的产品,杰理推出AC7006D8蓝牙音频SoC,采用QFN32(4x4mm)封装,支持单/双麦ENC通话降噪;内置与思必驰合作的神经网络处理单元(DNN),支持自适应通话降噪技术;支持浮点运算单元(FPU),支持杰理自研以及第三方通话降噪算法。

我爱音频网非常期待在市场上看到这款芯片的应用案例,也会在第一时间拆解分享给大家!

7、Qualcomm高通 QCC3040

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高通QCC304X系列蓝牙音频SoC支持蓝牙5.2,支持高通aptX™ Adaptive编解码器,集稳定性、好音质、可扩展性、低时延和低比特率音频传输等增强特性于一身;该系列芯片还支持全新的高通TrueWireless™ Mirroring技术,左右耳塞可以在多个使用场景下快速切换。此外,高通QCC304x系列蓝牙音频SoC还支持cVc通话降噪技术,能够通过触控或按键唤醒手机的语音助手。

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高通QCC3040芯片框图。内置双核32MHz处理器用于系统和应用处理,单核120MHz Kalimba可编程音频子系统;内置嵌入式ROM和RAM,集成FLASH用于应用程序;软件架构与经典产品QCC302x系列兼容,开发便捷。

应用案例:

(1)拆解报告:Haylou嘿喽 MoriPods 真无线蓝牙耳机

(2)拆解报告:NOKIA诺基亚 P3600 真无线蓝牙耳机

(3)拆解报告:PHILIPS飞利浦 TAT3235 真无线蓝牙耳机

(4)拆解报告:Redmi红米 AirDots 3 真无线蓝牙耳机

8、Qualcomm高通 QCC5151

QCC515x系列蓝牙音频SoC是高通今年新推出的产品,是一款高集成低功耗的单芯片解决方案,内置可编程DSP,应用场景更广;QCC515x支持高通TrueWireless Mirroring技术,集成自适应主动降噪(ANC),支持aptX™ Adaptive、aptX™ Voice和Qualcomm cVc™回声消除与噪音抑制等高通最新音频技术,未来还将增加对新一代蓝牙音频技术标准LE Audio的支持。

中国工程师最喜欢的8大TWS耳机蓝牙主控芯片

高通QCC51xx系列旗舰级蓝牙音频SoC的芯片框图和型号差异如图所示,最新型号是QCC5151。

高通QCC5151采用WLCSP封装,4*4mm-94pin,支持蓝牙5.2,设计支持蓝牙LE Audio低功耗音频。QCC5151支持高通TrueWireless Mirroring连接技术,能够带来稳定的用户体验;芯片支持语音激活/按键激活的数字助手;内置嵌入式ROM和RAM,支持外接SPI Flash,支持连接外置SRAM或第二个闪存存储器,片上缓存用于音频缓冲。

中国工程师最喜欢的8大TWS耳机蓝牙主控芯片

高通QCC5151将高性能音频与低功耗相结合,支持24bit/96KHz高解析度音频,支持高通aptX音频编码,包括aptX™ Adaptive技术;支持aptX™ Voice优化通话语音,和第八代高通cVc回声消除和噪声抑制技术;集成高通自适应主动降噪,包括前馈,后馈,混合和自适应,通过高通扩展程序支持第三方创新。

应用案例:

(1)拆解报告:小米 FlipBuds Pro 真无线降噪耳机

我爱音频网总结

通过对2021年新款TWS耳机进行拆解和分析芯片原厂的新品,我爱音频网汇总了8款比较受到品牌工程师和市场欢迎的蓝牙音频SoC,这8款芯片产品分别来自炬芯、络达、恒玄、中科蓝讯、杰理、高通六家芯片原厂。每款产品都代表了一个系列,有很多细分版本,在配置和功能上有所差异,可以根据客户需求和产品所需进行定制。

目前消费者对于TWS耳机的高音质和降噪功能需求较高,同时还希望产品有更长的续航,因此我们可以看到新款蓝牙音频SoC也在着力解决这些问题:支持蓝牙5.2版本,集成自适应降噪、通话降噪算法,支持高清音频传输编码,还要兼顾低功耗和更小的封装。种种需求都对芯片原厂提出了更高要求,产品订单越来越向市场的头部玩家倾斜,市场竞争压力会越来越大。

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