主动降噪的工作原理,就是通过降噪系统产生一个与噪音幅度相同、相位相反的声音信号(下图绿色部分),与噪声信号中和,两者相互抵消,实现降噪功能。这其中有一个起搜集外部噪声信号作用的零件不可或缺,它就是集成数字转换器的硅麦。
图表1:AirPods Pro主动降噪效果图
资料来源:苹果官网
硅麦是TWS耳机主动降噪的“耳朵”
硅麦是一种电容式麦克风,与ECM(驻极体电容麦克风)相比,具有体积小,可SMT(表面贴装技术),产品稳定性好等特性。一般应用于可穿戴设备,智能手机等产品上。硅麦一般集成了前置放大器,将放大的声音信号通过声音传感器转换为电信号,有的硅麦会集成模拟数字转换器,将电信号转换成数字信号输出,成为数字麦克风。
在TWS耳机主动降噪的功能体系中,可以说,硅麦起到了“耳朵”的作用。有了它,环境噪声才能进入主动降噪的信息处理系统,从而达到精准、有效地减少环境噪声干扰的效果。
苹果AirPods Pro是主动降噪典范
AirPods Pro是第一款内置3颗硅麦(单只耳机)的TWS耳机,其主动降噪的效果比airpods 2提升了不少,这也是为什么它卖1999元,但还是销量巨大的原因之一。根据旭日大数据统计,自2019年10月AirPods Pro上市之后,2019年在全球的出货量是517万部,位列全球TWS耳机10大畅销单品第五。
AirPods Pro的3颗硅麦中,一号麦克风用于接受语音,比如使用者的通话声音,这个麦克风一般的耳机都有。2号麦克风用于接受环境噪音,这个麦克风在主动降噪的耳机中很常见。一般主动降噪的耳机都会使用2颗硅麦。苹果更进一步,使用了3号硅麦——又称为“内向”麦克风,用于收集耳塞和耳道之间摩擦产生的噪音,提高了降噪效果。单只耳机拥有3颗硅麦,既针对耳机外部环境噪音降噪,又针对耳塞内部噪音降噪,AirPods Pro的降噪效果远胜于一般耳机。
图表2:AirPods Pro单只耳机硅麦颗数
资料来源:网络
从2颗硅麦走向3颗硅麦
截至2019年12月,和AirPods Pro同样具有主动降噪功能的丹麦TWS耳机品牌小鸟(Libratone)TRACK Air+也配置了3颗硅麦。而其他的TWS耳机大多只使用2颗硅麦,并且还不具备主动降噪功能。
图表3:截至2019年12月部分TWS耳机硅麦数量
资料来源:旭日大数据整理
到今年4月份,主动降噪作为TWS耳机一个趋势,许多品牌都在自己的产品中主推了此功能。比如,6月1日,vivo发布的vivo TWS Neo具备智能降噪功能。目前,大部分把主动降噪作为产品卖点的品牌厂商依旧单只耳机使用2颗硅麦。但,有一些品牌厂商已经更进一步了,万魔降噪豆、三星Galaxy Buds+、荣耀(HONOR)FlyPods 3都在单只耳机中使用了3颗硅麦。
图表4:截至2020年5月部分TWS耳机硅麦数量
资料来源:旭日大数据整理
为了追求高质量的降噪功能,一线TWS耳机品牌绝不会止步2颗硅麦。但是,部分白牌耳机囿于成本压力可能会止步2颗硅麦,以取得适当的降噪效果。一个事实是,目前许多白牌TWS单只耳机只使用了1颗硅麦。所以,不论品牌还是白牌,在硅麦的使用上仍有不小的来自于单只TWS耳机多硅麦配置的增量。
品牌TWS耳机自2016年以来出货量飞速增长,2019年,品牌TWS耳机的出货量达1.2亿部,预计2020年的出货量将达到2.3亿部。到今年下半年主动降噪在品牌TWS耳机普及的时候,加上白牌TWS耳机对硅麦的需求量,TWS硅麦的出货量将超过9.2亿颗(按一部耳机4颗硅麦计)。
哪些厂商受益
目前,根据旭日大数据监测,TWS硅麦市场上,2020年3月,敏芯微(苏州敏芯微电子技术股份有限公司)一家出货量达约1000万颗,占到了约20%,其次是歌尔约650万颗,占到约13%。
图表5:2020年3月各厂商TWS硅麦出货量占比
TWS硅麦市场的集中度不高,存在多头林立的格局。但头部厂商不仅具有技术优势,而且具有市场优势。苹果一般使用歌尔的硅麦。三星使用楼氏的硅麦。vivo TWS Earphone用的是楼氏的硅麦。OPPO O-Free用歌尔的硅麦。vivo和OPPO也和敏芯微建立了合作关系。荣耀Flypods Pro和华为Freebuds 2 Pro用的是歌尔的硅麦,华为的部分产品也会用到敏芯微的硅麦。从中可以看出,一般的头部品牌会用歌尔和楼氏的硅麦。
所以,头部品牌市场的增量,可能许多厂商无法享受到相应的市场红利。但是,二线品牌市场以及更广阔的白牌市场,是目前许多TWS硅麦厂商角逐的地方。总之,随着TWS耳机销量的增长,以及主动降噪技术的普及,TWS硅麦市场的蛋糕增量,大家还是有得分的。主要研发、销售硅麦(硅麦销售占到敏芯微营收的90%左右)的敏芯微2018年收入同比翻倍(2017年营收约1.0亿元,2018年营收约2.3亿元),2019年上半年硅麦销售收入即达到18年一半多,最近还在科创板IPO成功过会。