智能穿戴|TWS主控芯片之战，延迟、降噪与稳定性的平衡智能穿戴

电子发烧友网报道（文/周凯扬）在众多无线连接技术中，蓝牙借助真无线耳机（TWS）再度引发了一波市场热潮。蓝牙耳机早已不是什么科技新品了，但TWS的出现解决了多数人对这一产品的痛点。如今各大手机与耳机厂商都开始推出TWS耳机新品，并借由强大的主控芯片等实现降噪、语音控制等附加功能，这一切同样得益于从蓝牙4.0起加入的低功耗协议BLE 。
据ABI Research统计，BLE设备数量将于2023年达到16亿，并在2018至2023年实现27%的年复合增长率。对于智能家居，物联网等应用上BLE技术的不断普及，这项技术从2010年现世以来就一直在稳步增长，并在BLE音频应用的猛增下成为了当下炙手可热的蓝牙市场爆点。随着蓝牙5.2的推出，BLE更是发展出了LE Audio高音质音频传输。
作为TWS的核心，其主控芯片从根本上决定了不同蓝牙耳机间的性能表现与特色功能。据Strategy Analytics分析，2019年苹果借助Airpods系列在TWS市场占据了50%上的份额。除苹果之外，市面上哪些有竞争力的TWS终端产品，以及它们的主控芯片又是什么呢？
Broadcom

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Galaxy Buds Live / 三星
三星于去年发布的Galaxy Buds成了美国Consumer Reports评出的2019年最佳TWS耳机，该耳机不仅经由AKG进行调校，还使用了博通的BCM43014主控芯片。博通指出，该芯片组合了多年的半导体专业经验以及无线音频工程技术，支持蓝牙5协议的同时，利用无缝集成的先进声学算法减少了背景噪声。
三星为了扩展在主动降噪TWS耳机上的市场在今年分别发布了两款新品，而年初发布的Galaxy Buds Plus和本月发布的Galaxy Buds Live都采用了博通的新款主控芯片BCM43015 。该芯片使用了ARM Cortex-M4作为MCU，以及ARM Cortex-M0+作为传感器中枢处理器。BCM43015还支持低功耗影子技术（LPST）和扩展同步连接（eSCO），并使用自适应跳频技术（AFH）来减少无线电频率干扰。此外，该芯片还内置了Cadence的Xtensa Hifi-3 DSP核作为音频子系统，以双通道12-bit的ADC来监测电池电压。
Qualcomm

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QCC3040结构图 / 高通
自高通收购CSR以来，借助CSR的蓝牙芯片占据了大半市场，如今TWS这个市场商机自然也不会放过。除了今年发布的QCC514x高端蓝牙芯片外，高通还推出了面向入门与中端市场的QCC304x系列。就拿QCC3040芯片来说，该芯片采用了两个32位的处理器（最高频率为32MHz）和一个120MHz可配置的DSP内核，与上一代QCC300x系列相比降低了70%的能耗。QCC3040内置功耗极低的数字降噪技术，并支持最新的蓝牙5.2协议。
除了优异的性能外，高通的蓝牙芯片最大优势还是对音频编解码协议的支持。高通的aptX可以说是目前TWS耳机中适用性最强的协议，既有注重稳定性的aptX Adaptive，注重音质的aptX HD，还有以低延迟为目标的aptX LL（Low Latency）。
Apple

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AirPods一代 / 苹果
作为将TWS一举带火的Airpods，其初代产品使用了苹果自研的W1芯片，而随后推出的二代产品和Airpods Pro，苹果则采用了全新的H1芯片。
全新的芯片不仅将蓝牙4.2协议升级至5.0，同时将通话寿命提升了50% 。苹果声称H1芯片让后续的Airpods Pro做到了1.5倍的连接速度，同时提高了蓝牙信号的稳定性、速度以及距离，降低了30%的延迟，并为其加入了新的语音控制功能。
华为

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麒麟A1芯片 / 华为
华为在FreeBuds 3中采用了麒麟A1芯片，这也是全球首款通过BT/BLE双模蓝牙5.1认证的SoC 。该芯片采用了Cortex-M7处理器，最大频率为200MHz，最大功耗为10 uA/MHz，远低于业界30uA/MHz的功耗标准。该芯片还配置了全新的双通道同步传输技术和356MHz高速率音频处理单元，在提供稳定快速的蓝牙连接的同时，也降低了音频与视频同步的延迟。麒麟A1使用实时3A通话降噪算法和自适应降噪（ANR）提供了15dB的环境降噪效果，并以回声消除（AEC）来阻止通话对方的回声。

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双通道同步传输技术 / 华为
华为通过自研的双通道同步传输技术解决延迟和功耗上的问题，传统TWS耳机同时将左右声道传输至主耳机，然后再转发给副耳机，这样引发了转发效率低、延迟高、断连以及高功耗的问题。此外由于蓝牙和2.4GHz的Wi-Fi使用同一频段，因此很容易互相干扰。该技术让两个耳机分别接受左右声道的通信，降低了50%的功耗，与蓝牙5.2中的LE同步信道类似。