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松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?(下)

Franklin Zhao?? 2016年05月29日 ?? 收藏0
松山湖中国IC创新高峰论坛,这里是下篇。《松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?(上)》推介的6款“中国芯”中有多款号称是中国第一,而下篇中的这两款,则是世界第一。这两款芯片中,一款实现了有源降噪蓝牙耳机的单芯片化和国产化。这样,这种耳机的价格将有望从2000元以上迅速降至两三百元,从而实现普及化。而另一款全功能单芯片Type-C接口方案,则有望实现接口的统一,解决各种设备(比如VR头盔)的线多问题。

另外,今年VR/AR非常火,无人机、可穿戴、智能家居、智能汽车谈得也很多。会议最后的圆桌论坛特别讨论了“智能硬件到智慧硬件”这个议题。前不久,Google I/O大会上宣布的几款产品对这个议题来说也很有帮助。不管是什么芯片,只要一进入到手机中就能马上上量。那么,我们又能否找到一款应用能够像手机一样上量呢?

有源降噪蓝牙耳机降至两三百元,即将实现普及化

“耳机已经有超过50年的历史了,但在过去十几年,耳机发生了两大技术变革:有源降噪和蓝牙耳机。我们这款芯片是将有源降噪和蓝牙耳机合二为一。”恒玄科技运营副总裁赵国光开场说。他介绍的是全球第一颗全集成自适应主动降噪双模蓝牙耳机芯片BES1000。

松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?

Bose是耳机领域的顶级品牌,它在有源降噪领域非常领先(有源降噪也是它最先发明的)。而在无线的流行趋势方面,则是Beats做得好。Beats在去年推出了一款很好的带有源降噪的蓝牙耳机,同时也获得了大奖。然而这两个品牌,他们的售价都非常高,基本都在2000元以上。“这样高昂的价格,就使得能给我们带来便利性和舒适性的这样一种产品很难做到普及化。我们希望能以我们高度集成的高性能的一颗芯片对这种耳机的普及化做出贡献。”赵总强调。

随着智能手机的兴起,它变成了我们一个音乐的来源。我们不再去用磁带和CD,更愿意用耳机通过手机来听音乐。更未来的一个趋势是Amazon Echo这样一种产品形态。Sonos公司在无线音频领域这样一个封闭的环境中,通过无线HiFi音箱创造了一个新的品牌。这是非常难得的一个改变,但是去年它的发展也受到了影响。

“我认为,根本的原因是,只是增加无线并不能给消费者一种全新的体验。智慧家庭/智能家居跟Sonos的无线音箱是一个道理——它解决了一部分功能,但没有改变整个生态。”赵总指出,“Echo卖得好是因为它真正改变了这个形态,它以语音交互的方式解决了需要手机设置、人员参与的过程。Google前几天在Google I/O大会上也推出了Google Home,其中一个很核心的技术引擎就是Facetime。它比Amazon Echo在技术上更进了一步。这也是音频的一个很好的发展方向。”

恒玄目前有三颗耳机芯片。BES1101是其中的核心芯片,这是一颗HiFi高端蓝牙带主动降噪功能的耳机芯片。因为现在主动降噪耳机大部分都还是有线的,所以恒玄也推出了一颗有线的主动降噪耳机芯片BES1000。“在有线主动降噪方面,现在主要还是奥地利微电子、TI、ADI这些大厂在做。我们也跟他们比较过,我发现我们的性能做得还是非常好的。”赵总说。同时,BES3000则可以通过和独立的WiFi结合,做智能语音助手、WiFi音箱之类的应用。

松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?

“音箱在过去是一个很封闭的系统,因此我们在做这个产品的时候,不希望它继续是封闭,而是一个开放的平台。所以我们也使用了ARM的Cortex M4F CPU,可以让客户更容易地开发并做出差异化的产品。这款CPU非常快,可以跑到400MHz。这样便可以处理非常多的性能,让器件可以在本地做更多的识别功能。这个平台用Cortex M4F(带DSP指令集,在保持开放的同时能提供强大的语音DSP处理能力)就可以了,不需要再用单独的语音处理的DSP。而传统的、封闭的芯片,比如像CSR,它的CPU和DSP全都是用的自己的。这就为客户开发带来难度。”赵总强调。

松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?

BES1101关键的特性包括:高集成度,射频、电源管理、基带、音频、CPU包括内存采用SiP全集成;蓝牙耳机领域里第一颗支持BLE 4.2的芯片;噪声处理上支持双麦克降噪、回声消除、语音识别;音频上除了支持192kHz采样率、24比特音频信号处理,麦克的指标也是目前蓝牙耳机里非常好的,达到100dB SNR;音乐方面还支持均衡、低音增强还3D环绕,音乐有强大的CPU支持这些灵活算法;另外两个很重要的特性是主动降噪——支持四个麦克(每个耳朵都需要2个麦克,从而实现自适应的自动降噪),以及USB Type C(这是最新的音频接口,取代3.5mm音频接口是趋势);40nm工艺,目前是蓝牙耳机中所采用的最先进工艺,这样保持了系统的强大以及低功耗。

松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?

BES1101和CSR最顶级的Cxx8675对比,很多指标都是超前的,包括CPU速度、蓝牙标准支持、音频指标、工艺以及封装尺寸等。其中,封装尺寸很重要,因为做小耳机的时候封装一定要小,否则很难设计结构,以及将电池做进去(导致待机时间短)。

松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?

我们现在坐飞机和地铁很无聊,听音乐是一种很好的消遣方式。但是这些环境都很嘈杂,要克服噪声就需要把音量调大,然而声音很大对听力是有损伤的。因此,现在在飞机上,很多人戴的都是降噪耳机。同时,当我们习惯戴降噪耳机后,在这种环境下就不愿意再戴没有主动降噪的耳机了。这是一个痛点,确实能为消费者带来舒适性和对听力的保护。

松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?

主动降噪原理很简单:在耳朵上增加一个麦克,把外界环境噪音拾取起来,经过反向,和耳朵听到的环境噪音和音乐做相加。它的实现方式有三种:前馈、反馈以及前馈+反馈的混合方式。目前的高端主动降噪耳机全都是采用的前馈+反馈的混合方式,只有前馈或反馈的效果会很差。“我们和市场上的其他品牌做比较,对比的结果是我们比大部分的主动降噪都要好,除了几个顶级的还是有些差异。但是我们也知道了这个原因在哪里,后续的产品也将会补强,做到和Beats和Bose相似的降噪水准。”赵总表示。

自适应(前馈+反馈)的主动降噪耳机是一个趋势。耳机的传递函数可以确定,但是外面的环境声音进不来,所以不能通过反噪声来去掉。同时,耳机戴久了以后会松动,松了后耳机的传递函数会变化,所以就需要自适应——自适应能及时根据反馈得到的结果得知噪声发生的变化,从而对滤波器的系数做相应调整。

松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?

Beats的头戴式耳机体积很大,里面的芯片也很复杂——1个蓝牙,3个Audio Codec(包括主动降噪),1个耳机功放,另外它还需要6个麦克(2路麦克去做语音拾取,4路麦克做前馈和反馈系统调整)。“我们的芯片把它6颗芯片全部集成在一起,方案从它PCB的近似一个手掌大,降到了比1元人民币硬币还要小。这样就很容易做入耳式的主动降噪。这就是我们产品的优势——不仅尺寸非常小,功耗也可以控制得非常好,成本也可以更低。我觉得我们有机会,让目前超过两三千块钱的主动降噪耳机,我们用两三百块就能做到差不多的水平,从而让主动降噪耳机普及化。”(注:两三千块的耳机里面包含品牌溢价;从BOM上看可降至1/5)

松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?

松山湖八大“中国芯”:跌进坑里还是闯出新蓝海?

除了主动降噪外,BES1101还支持USB Type C。前不久,乐视的手机上就第一个取消了3.5mm耳机口,转而用Type C来取代。JBL发布的降噪耳机中也取消了Type C。Type C对有源降噪耳机是一个非常大的利好,它省掉了耳机电池,并对语音信号的传输更方便。同时,苹果把Beats收购了。苹果新的iPhone 7就搭配让Beats做了一个耳机,让有线无线二合一(插上后当有线用并充电,拔掉后即无线)。

总而言之,BES1101是一个高度集成的双模蓝牙音频SoC;是一个很开放和很强大的芯片平台(除了耳机还可以做带蓝牙功能的智能手表);有非常高端的HiFi音频性能;是第一颗带主动降噪功能的蓝牙芯片;兼容USB 3 Type C。

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USB Type-C?

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