从耳机产业的发展来看，AirPods无线耳机大幅提升了无线耳机的用户体验，是无线耳机的划时代产品。其用户体验提升总结包括三大方面：实现无线立体声，提升连接效率和稳定性、提升音质、极大提升蓝牙耳机的续航能力、智能化（多重传感器，Siri的延伸，未来智能家居的核心）。

AirPods发布后，销量一直非常好，发货周期一度延迟到6周，直到新供应商加入后才有所缓解。AirPods的发布使得苹果在美国在线耳机市场的份额大幅提升，说明大量的用户已经在从有线耳机转到无线耳机。此外，AirPods还大幅带动了美国电商市场无线耳机销售的热潮，AirPods发布后，美国电商市场无线耳机的市场份额由15年的峰值50%再次提升至16年底的80%，显现出强劲的替代趋势。

一、未来几年无线立体声耳机快速渗透市场

实际上不仅仅是AirPods，众筹网站kickstarter和Indiegogo上有关无线立体声智能耳机的项目情况也证明智能耳机受到消费者的热烈追捧。Kickstarter上面已经有16万人已经使用了超过万美元的智能耳机，而且这些都是未经测试且不可靠的产品。根据统计显示，只有两个智能耳机的众筹活动没有达到目标，非常低的失败率反过来显示出消费者对智能耳机浓厚兴趣。

Airpods的发布和供不应求代表了消费者对无线立体声耳机的认可，三星、索尼等巨头都在布局TWS技术的无线立体声耳机，众筹市场上面众多的无线立体声智能耳机项目收到广泛的追捧，如Bragi、Jabra等项目都获得了不错的结果。除了巨头的终端产品驱动外，3.5mm耳机接口取消、蓝牙5.0、动铁单元、人工智能语音助手等科技和趋势的普及都将驱动未来无线立体声耳机的快速渗透。

我们对消费电子市场无线耳机未来几年的渗透率、出货量和市场规模进行了测算。假设到19年全球无线立体声耳机渗透率达到60%左右，消费级无线立体声耳机的整体市场规模有望超过亿美元。

此外，无线立体声智能耳机的革命不仅仅在消费电子市场的替代潮，在医疗（助听HearingAids、个人看护PSAP）、ToB市场（军工、噪音隔离、娱乐业）、声音（耳道回声）的生物识别等也有巨大的机会和市场空间。根据第三方机构WiFore相关数据和我们的进一步测算，考虑医疗和军工、工业、娱乐等ToB市场，到年无线耳机整体的市场规模有望达到-亿美元。

助听器HearingAids：无线立体声智能耳机的普及有可能带来助听器市场的革命，从技术、商业模式等方面彻底改变整个听觉医疗领域的市场。传统的助听器与耳机一个重大的不同在于，助听器不仅仅简单的提高环境音量，还需要由专业的医生配合调试各项参数来针对特定的听觉障碍的用户提供最佳匹配的声音。因此，助听器是一种专门的医疗器械，通常与专业的医疗服务配套，形成一个完整的商业模式，助听器在美国也需要被FDA认证，才能作为正式的医疗用品加以出售。但是以苹果AirPods以及其搭配的APP为代表的新产品已经开始对这一模式形成挑战。美国FCC要求“手机要兼容助听功能必须带有telecoil感应线圈系统”，而苹果已经向FCC请愿取消这一要求，因为iPhone带有的MFI套件配套耳机就能解决助听问题。此外，低功耗蓝牙技术、动铁单元技术的引入能够解决传统无线耳机的功耗和续航问题，进一步打破了助听器市场的技术壁垒。

噪音隔离和听觉保护：在工业应用中，恶劣的声音环境会对劳动者的听觉产生巨大的伤害，听觉保护在这些极端的工作环境中极为重要。在劳动者保护越来越引起社会重视的背景下，听觉的保护也是声学工业探索的方向和市场机会之一。传统的听觉保护方式采用物理完全隔绝外界声音的方式。这种方式的缺点在于，听者被完全隔离在外界声音中，包括一些有用的工作声音和交流信号，甚至长期佩戴这样的装置会产生社交隔离的心理障碍。最新的智能无线耳机可以通过采集环境噪音，利用计算机算法有选择的传送声音到用户的耳中，既实现了隔绝噪音的功效，又防止把有用的声音也一起隔绝掉。

军事领域：美国军队已经开始对无线耳机市场进行投入，年美国军队初步采购了2万个适配其TCAPS战术通信和保护系统的无线耳机，单价超过美元。考虑到军工市场的潜在采购规模和非常高的单价，军事领域也是无线耳机的重要机会。

声音（耳道回声）的生物识别：以日本电气NEC正在开发的一种声音的生物识别技术为例，他们通过在耳机中加入回声接收装置，通过在耳朵中接收声音的回声辨别用户的身份，目前识别的速度已经降低到1s以内，未来有望成为用户生物识别又一重要的可选择方式。

二、TWS等多项新技术是新一代无线立体声耳机的核心

1、真无线立体声（TWS）是新一代无线立体声耳机的主要方案

真实无线立体声，英文专用词汇为TrueWirelessStereo，简称TWS，它是蓝牙耳机/音箱技术的最新创新，可以实现蓝牙左右声道的无线分离。

这项技术的核心原理是将扬声器分为了主扬声器（TWSMaster）和从属扬声器（TWSSlave）。主扬声器是能够接收智能手机、笔记本电脑等设备（音源）传输的A2DP协议的音频以及AVRCP协议的流媒体控制信号，并将音频传输给其他TWS设备的扬声器。从属扬声器是指能够从主扬声器接收A2DP协议音频的扬声器。比较高端TWS耳机一般两个扬声器都可以作为主扬声器使用。

TWS技术使得主流的A2DP协议的音频可以从主扬声器传输到从扬声器，实现音频在两个分离的扬声器中同步播放，进而实现立体声效果。

苹果、三星、Jabra等行业龙头在新产品中都采用了TWS技术。TWS耳机中的典型代表是苹果AirPods，除此之外三星GearIconX、JabraEliteSport等也是行业内的代表产品。表格7我们汇总了目前已经发布的电子行业巨头以及初创型公司的TWS耳机。

除了整机外，TWS主要解决方案提供商英国芯片厂商CSR,、以及恩智浦NXP旗下的厂商两家都被高通重金收购，也是业界巨头在无线电声领域布局的代表案例。

采用了TWS技术的无线耳机与普通蓝牙耳机对比，在便携度、高清音质、体积、智能化水平、防水等方面优势明显。

2、以AirPods为代表，TWS耳机元件数量和复杂度都大幅提升

一对AirPods耳机以及1个充电设备共有28个主要组件以及数百个元器件，相较于以往的无线耳机在元器件数量和复杂度大幅提升。

除了无线耳机都具备的声学器件、解码芯片等组件外，AirPods集成了数个不同功能的传感器，大幅提升无线耳机的使用便捷度。

AirPods新增的生物识别和降噪都主要是通过各种传感器来实现的。主要包括语音加速传感器、运动加速传感器、光学传感器和MEMS麦克风。

语音加速感应器：

语音加速感应器是一个语音活动检测器，可以感受使用者在说话时产生的振动，通过用户的肌肉组织和骨骼中的震动检测到语音活动，Bosch这颗芯片的封装尺寸为2.0mmx2.0mmx0.95mm

运动加速感应器：实现敲击两下激活siri和启动麦克风的功能

AirPods中的运动加速感应器是来自于STMicroelectronics三轴加速度计，配合光学传感器使用能衍生出多种便捷功能。封装尺寸为2.50mmx2.50mmx0.86mm。

光学传感器：检测用户是否佩戴耳机

AirPods中的光学传感器由两个光敏元件组成，配合运动加速感应器来检测你是否已将它们戴入耳中，从而能自动开启传送音频和激活麦克风等功能。其封装尺寸为1.78mmx1.35mmx0.42mm。

麦克风：接拨电话、语音输入和过滤背景噪音

AirPods的MEMS麦克风均来自于歌尔声学。采用波束成形技术的麦克风可以配置成阵列，形成定向响应或波束场型，可以对来自一个或多个特定方向的声音更敏感。配合语音加速感应器，可过滤掉背景噪音，清晰锁定用户的声音。

AirPods充电器内部的电池是一块3.81V，1.52瓦时的锂电池，它的电池容量大约是AirPods耳机的16倍，可以将两个耳机充满8次电。对比来看，ApplePencil的电池大约是0.瓦时，AppleWatchSeries2为1.03瓦时，目前为止这是容量最大的微型电池。

此外我们还从更加详细的拆解图可以看到，AirPods中不仅仅是新加入了传感器、芯片、声学器件等，还因为这些零组件的数量增加导致内部的连接器（SpeakerConnector、AntennaConnector、ButtonConnector、ChargingConnector、BatteryPad等）、天线、金属结构件等小零部件的数量也大幅增加，也给组装厂商的组装制造能力和金属小部件自给能力提出了更高的要求，形成了TWS耳机组装厂商特殊的较高壁垒。

三、从AirPods看无线立体声耳机的技术创新

1、AirPods未来的几大升级方向

从苹果储备的各类专利来看，AirPods目前还仅仅是一个入门级产品，未来具备非常大的升级空间，运动检测、健康检测、生物识别以及更加可靠的佩戴方式、无线充电等都将是布局的方向。

苹果年9月递交了三份专利，题目都是“具有生物识别感应功能的耳机”，透露了AirPods未来可能的几大升级方向。

第一项专利是关于在AirPods这样的入耳式耳机上搭载生物识别技术，解决在与耳机与耳朵接触的表面积太小而且不够稳定，多数情况下难以获得生物识别所需的足够信息的问题。

这项专利使用了光电容积描记（PPG）传感器。PPG技术是指，将一定波长的光束照到皮肤表面，由于肌肉和血液会使光线衰减，反射回光电接收器的光线将减弱，由此可以检测到脉搏血流的变化。一些利用手机摄像头测量心率的app就用的是这项技术，AppleWatch也是如此。

为了解决与皮肤接触面积小的问题，苹果把这个传感器放在了靠近扬声器的位置（即下图中位置）。这样一来，当把扬声器放入耳道时，PPG传感器就可以与耳屏的整个内表面相接触。此外，还可以在耳机的另一端再安装一个辅助部件，与外耳接触；可压缩变形的辅助部件让传感器更好地贴合不同人的耳型。

第二份专利材料显示耳机上还会集成多个传感器，包括心率传感器、耗氧量传感器、皮肤电反应传感器、心电图传感器、心阻抗图传感器和温度传感器等。这些传感器相互协作，可以实现心脏、血压等健康指数的监测。

第三份专利阐述了苹果如何用耳机上的麦克风进行降噪。现有的AirPods使用双麦克风的波束形成技术来消除背景噪声。新专利的技术与此类似，只是多加了一颗麦克风。通过设置，这只耳机可以进行选择性降噪，只接收10至20度范围内的声音，基本相当于人耳与嘴之间的角度，可以应用于通话或者与Siri的语音交互；它还可以被设置为全面降噪，此时所有外界的声音都会被屏蔽，于是佩戴耳机的人在通话中就不会被自己的声音所干扰。此外，苹果的专利材料中还指出，新耳机要设计成对称的外形，这样左右耳都可以方便地互换使用。为此，苹果还使用了专门的传感器，用于检测耳机戴在哪边的耳朵上。

目前

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