tws蓝牙耳机和普通蓝牙耳机（蓝牙与TWS耳机的那些事）

今年，TWS耳机很火！非常火，今天我也聊聊这个话题。

大部分人可能未必听过TWS耳机。但是有许多年青朋友们一定用过或听说过Apple Airpods耳机吧？

北京时间2016年9月8日，Apple第一次发布了Airpods, 就像当年的iPhone 4一样，苹果又一次走在前面，开创了一个潮流，但是估计当时APPLE也没想到，Airpods会带来今天蓝牙TWS耳机的热潮，就像当年IPHONE4带来智能手机热潮一样，改变了时代，改变了人们的生活，甚至习惯。

北京时间2019年9月11日，Apple 发布了iphone 11和IPAD平板、apple watch,但是没有发布Airpods 3。

北京时间2019年3月，Airpods 2发布，Apple W1芯片升级为Apple H1芯片，性能上得到极大提升。

北京时间2019年10月29日，Apple在其官网上悄然发布了Airpods Pro，售价是1999元人民币。相对于Airpods 2, 增加了防水和主动降噪等功能。

都是9月，我估计苹果也信风水，喜欢黄金9月，金九银十啊.

蓝牙无线TWS耳机火的背后的原因是什么？我认为：Maybe是人类不想被束缚的天性使然！谁愿意头总是被耳机线绕住绑着？

因为APPLE开创了TWS耳机的行业，目前TWS行业竞争格局是苹果一家独大，其他手机、传统音频、配件厂商百家争鸣，同时白牌TWS耳机盛行。

蓝牙--Bluetooth，常被简称为BT，使2.4GHz频段的无线通信技术。

Airpods广告照

TWS耳机--True Wireless Stereo真实无线立体声耳机，简称TWS。

TWS耳机与蓝牙有什么事呢？

其实是先有蓝牙技术，然后才有TWS耳机。蓝牙技术是一种无线技术，它工作在2.4GHz频段上，分为经典蓝牙classic BT（含BR-Basic Rate和EDR-Enhanced Data Rate)、高速蓝牙AMP BT(很少用）和低功耗蓝牙（BLE:Bluetooth Low Energy)等三大类，其调制技术主要是FSK，所以其速率不高，分别为BR的1Mbps,EDR的2Mbps和3Mbps，BLE也是1Mbps和2Mbps.高速的AMP理论速率可达24Mbps,但耗电大，失去了作为蓝牙功耗低的优势。信道带宽是2MHz和1MHz，其总频段宽度为2400~2480MHz，发射功率为-20dBm(0.01mW)~ 20dBm(100mW),标称接收灵敏度为-70dBm,S8 coding BLE时-82dBm,实际上一般的蓝牙BLE产品接收灵敏度都可以达到-90dBm甚至更好。

为了降低功耗，TWS耳机使用了低功耗蓝牙，即Bluetooth low energy--BLE技术。蓝牙自4.0版本开始，导入了BLE，并且分为单模（低功耗）和双模（双模表示支持经典蓝牙和低功耗蓝牙两个模式）。 当前，TWS耳机一般都宣称使用的蓝牙核心版本为4.2或5.X（当前最新版本为BT Core Version 5.1））。

1. 技术原理（有三类）

经典方案：数据信号由手机采用2.4GHz蓝牙信号传送到主耳机，然后由主耳耳机将信号同样以 2.4GHz蓝牙信号转发到副耳。

缺点：2.4GHz信号穿透水相关的物体时衰减较大，所以无线信号易被人体挡住。

双耳同步传送方案：手机无线（蓝牙）信号直接分两路分别传送到左声道和右声道两个耳机，因而能有效避免电波损耗问题。苹果AirPods就采用这种模式，他们称之为Snoop监听模式，即左右耳一起听，而且苹果对监听模式实现了专利封锁。

缺点：兼容性不好，不同厂家芯片无法完全兼容，且容易出现双耳信号不同步现象。

LBRT磁感应转发方案：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。

缺点则是需要在耳机中加入低频天线。此类方案多被当下设备厂商选用。

2.TWS耳机的主要功能和性能

我们可能理解为卖点，连接（包括无线连接稳定性、低延迟和简易性)、降噪、续航时间、音质和入耳的舒适度等，既是卖点也是痛点。因为AIRPODS解决了连接稳定性问题，所以它在这块的体验是最好的。

1）连接：Airpods在原理上最早实现了无线立体声TWS，而且APPLE进行了专利布局，所以，很多公司如果要做类似产品，必须绕开APPLE的专利墙才行。据网上公开报道资料，AirPods 1延迟168ms。

2）降噪：降噪技术分为主动降噪（ANC--Active Noise Cancellation）和被动降噪两大类。噪声的传播类似EMC电磁兼容性，不外乎从传播源、传播媒介和受体三者中找对策。而主动降噪就是采用抵消原理，它属于硬件降噪，原理是利用电路去拾取周边的环境声音，然后变换为一个反相的声音信号加到喇叭端，呈现给人耳的声音是环境噪音 反相的环境噪音，从直观上感觉噪音已经降低。当然还有另外一种降噪技术是软件降噪，也叫CVC降噪，是高通CSR芯片自带的软件降噪技术，只有在打电话的时候起作用，有了这个技术，周边的环境杂音得以衰减，对方将能听到更加清晰的声音.

常见的降噪技术除了上述的ANC，还有ENC（Environmental Noise Cancellation，环境降噪技术）和CVC（Clear Voice Capture）通话软件降噪技术等。

3）续航：电池续航的背后是系统设计能力高低的体现。一个高耗电的芯片方案将无法实现续航长的可能性。续航一般指持续播放的时间。

3.TWS耳机芯片主要方案

苹果就不用说了，它的方案是不对外供应的。主要还有高通、华为、MTK（收购了络达）、炬力和恒玄等。高通（CSR）TWS 和华为FreeBuds 3都突破了现有的蓝牙5技术，实现了左右双通道传输，是对现有蓝牙5技术的优化与升级。

4.TWS耳机特色功能

这里以Airpods为例介绍TWS耳机当前的特色功能。这些特色功能离不开各种传感器，如应用有光学传感器（入耳检测）、霍尔传感器（自动启停）、陀螺仪（识别运动类型、状态）和心率传感器（心率监测）等。

入耳检测：应用光学传感器，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等类似原理来检测环境光线的变化，当入耳和出耳时，光线会发生变化，通过检测变化来判断机器是在耳内还是耳外。这也是软、硬件配合的设计。

敲击唤醒：通过加速度传感器

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语音识别：结合人工智能AI技术和语音阵列，可以直接用语音唤醒耳机进行操控。AirPods包含一个语音加速传感器，可识别出用户何时在说话，并与一对采用波束成形技术的麦克风（即有一个朝外的MICr和一个朝内的MIC）共同协作，过滤掉外界噪音，以更好地接收用户的语音。最新一代，即第3代 的AirPods Pro无线耳机利用两个麦克风支持主动降噪，根据个人耳形以及佩戴贴合程度进行调节降噪，消除背景噪音。第一个麦克风采用外向式设计，检测、并抵消环境外部噪音，达到静音的效果；第二个麦克风采用内向式设计，检测耳内噪音，修正抗噪声波，让降噪效果更好。

充电盒：为提高用户体验，无线TWS蓝牙耳机都采用无线充电技术来进行充电，因此，都配备了无线充电盒，此盒不仅可充电，也可作为包装盒和存放盒。