记得当时还是在2019年,那个时候我们规划了两款蓝牙线LC-BT1/LC-BT2,恰好那个时候TWS真无线已经非常红火了。
有天我就想,蓝牙线虽然可以解决一些问题,兼有方便和好音质,但是自己使用RC-BT下来的体验,确实也还不够方便。那是不是可以做一个MMCX接口的TWS耳挂,那岂不是就可以把我们的任一款MMCX可换线耳机摇身一变成为TWS耳机吗?
不过,在我把想法告诉开发部的工程师去实现前,凭我几十年的江湖经验,还是先上淘宝去搜了一下。哈哈,果然,已经有一家公司做出来了几乎和我脑子想象的产品完全一样的东西,就是UTWS1的前身,TRN的TWS耳挂,记得型号叫BT20。
买回来后体验了一下,确实方便,佩戴也还不错,最重要的是,满足了我自己挑选最喜爱的耳机音质和佩戴。在跑步健身的时候,由于是耳挂式结构,佩戴牢固度绝对可以秒杀其它类型的TWS耳机。事实上,我用UTWS1跑了三次越野赛,没有任何一次掉链子,也从来不用担心佩戴不好怕耳机在跳下石坎时会脱落。
后来联系上厂家,恰好他们也愿意提供OEM服务,我们就抱着尝试的态度,在他们量产型号的基础上,做了一些外观、声音、体验、配件上的改进。以飞傲UTWS1的型号推向了市场。下篇会和大家聊聊UTWS1和TRNBT20的一些差别和我们的思考。
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配图是一直常用的两套UTWS1组的TWS耳机,红色的是Westone的总工送的我ES5定制,哈哈,搭起来有可能是最贵的TWS耳塞了。
02
上面聊到,我们本来想自己做一个真无线耳挂,结果发现有类似产品的且他们愿意帮我们代工。
所以在认真体验过对方的产品后,我们就开始商谈合作,并针对以下问题做了一些调整。
1.由于QCC3020内部的DAC和耳放部分相对来说性能是比较弱的,所以原始设计底噪会特别大。为了降低底噪,我们研究电路后,在耳放输出端增加了滤波电路,把原始设计的底噪降低了3倍。当然,即使这样15uV左右的底噪在一些高灵敏度的耳塞上还是有一点明显,为此还特意在销售页面上做了一些提示。
2.按键原来是塑料的,为了避免长期按压掉漆表面没有做喷漆处理,这样做工和质感看起来就不是很好,为了美观和提高做工,我们改成了铝合金CNC切边工艺。
3.原来的按键力度比较大,这样戴在头上按压操作时,多少会有一点点不适。为了改善体验,我们更换了按压力度更小的轻触按键。
4.原始设计是没有便携包的,耳机取下来就容易丢,我们专门找了一个小包来收纳双头充电线和两个耳塞。
5.原始设计是不支持TWS+的,我们做的时候,厂家已经可以支持了,所以也把TWS+的支持升级了,这样延迟更短,信号更好(不需要主耳转发给副耳)。
6.原始设计的MMCX接头是普通的,会因为和母座的公差造成一些耳机松一些耳机紧的情况,同时也容易在插拔次数多后松动产生短音,这个问题根据我们的经验,更换成了更加牢固的膨胀式MMCX接口。
经过以上改进后,在音质、功能、做工、可靠性、体验、配件上其实都有了一些或大或小的改善,我相信UTWS1的老用户应该也感受到了我们的用心。当然,也有一些限于模具和原始设计没法做的改善的地方,例如充电不是TYPEC口、没有充电盒使用不方便等。这些其实也是后面我们之所以自己开发生产UTWS3的重要原因,详情留待后文了。
说到这里,还是借此机会感谢TRN对我们的支持。
03
现在年纪大了,我也就养成了早期锻炼的习惯。不仅如此,因为公司发展了十几年了,各个方面都走上正规,团队的伙伴也非常给力,所以一周我也就偶尔去公司转转,剩下的日子还会经常爬山,经常一爬就是一整天。还因此3个月前误报了一个28公里的越野跑,然后就开始了越野跑和长跑的习惯了。不管是爬山,散步还是跑步,一个人在天地花草之间能听点音乐实在是再好不过的事情了。
UTWS1上市前,我爬山跑步陆续用过的有传统的蓝牙耳机(FB1)、我们自己做的项圈式蓝牙线搭的项圈式蓝牙耳机、真无线蓝牙耳机(包括Airpods,飞傲自家的EW1/FW1,以及大家都没见过的夭折的类公模定制的FW5)。不得不说,各种类型的产品优缺点其实都很突出,真的还没有一个能完全满足我的需求。
传统的蓝牙耳机,音质确实要好很多,特别是LC-BT2,不仅支持LDAC等高清蓝牙格式,而且采用了HIFI架构的独立DAC耳放芯片,音质已经非常不错,超过有线耳机配一些普通的手机完全没有问题。但是运动的时候,线确实还是一个困扰,特别是类似爬山越野这样的比较剧烈的运动。
而这些问题,在UTWS1上倒是解决的相对要好很多。首先UTWS1采用的是支持aptX格式的高通芯片,声学部分,可以根据自己的喜好搭配任意MMCX/0.78P的耳塞,像我就用UTWS1搭配威士顿的ES5定制耳塞,除了底噪略大一点外,我觉得音质不会弱于任何TWS耳塞了。另外重要的佩戴体验,由于UTWS1和耳塞合体后,形态基本上就是一个类似Beats的真无线运动耳机这样的形状。所以佩戴好后是非常牢固的,完全不用担心剧烈运动会导致耳塞脱离。
所以,有了UTWS1后,运动时我就再没有用过其它类型的耳机了,毕竟音质好,佩戴牢固,加上TWS真无线固有的便利性,再用其它类型的就很难接收了。
当然,UTWS1还是有一些不尽如人意的地方,底噪经过优化后还是略大,充电不方便,配对/开关机不方便,不过相对音质和佩戴的优点,我觉得对喜爱运动和音乐的人来说,这种真无线耳挂+耳塞的组合形态,应该是目前能找到的最合理的形态了。
04
老UTWS1用户,其实也有不少反馈底噪大的,特别是UTWS1是不含耳机的,如果连接一些低阻抗高灵敏度的耳塞,相对就更加明显。
其实这个事情我们是比较清楚的,因为在做FW1/EW1等真无线耳塞时我们就发现这个问题了。原因是高通QCC3020是一颗高度集成化的芯片,DAC和耳放功率放大都集成在内,这样功耗小,集成度高。毕竟TWS耳塞都是高度集成化的产品,对体积/功耗特别敏感,高通这么设计是有其合理之处的。
但是,对讲究音质的人来说,或者对底噪比较敏感的人来说,过于明显的底噪确实是比较烦人的。而且在UTWS1上,底噪还跟音量无关,因为UTWS1是采用数字音量调节方式,音量调节是在DA转换和功率放大之前。所以DA转换,功率放大等硬件电路所产生的底噪是不受前面的数字音量调节所影响的。
所以,在研发UTWS3的时候,除了要做大推力,降低失真外,最重要的设计目标就是把底噪降低下来,最起码配大部分耳机不要出现明显的底噪。
为了实现这个目标,飞傲工程师们额外增加了一个耳放芯片,这样,QCC3020除了负责蓝牙解码,DA转换外,就不需要承担模拟信号的放大了。
这样,由于负载减轻,QCC3020的工作条件得到了改善,我们也可以加上两级的滤波电路来进一步减轻噪声。特别是在耳放芯片TPA6140前面的滤波器,由于不是和耳机直接连接,滤波效果就可以做的更好而不至于导致有太大的输出阻抗。
经过上述的处理,在音量最大的情况下,UTWS3的底噪降低到了8uV,这个底噪水平已经和专业的HIFI便携音乐播放器处于同一水平了。
更重要的是,由于在UTWS3上,音量调节是由TPA6140内部的模拟音量电路完成的。所以QCC3020所产生的本底噪声,会受UTWS3的音量控制,音量越大,UTWS3的底噪越大(当然最大的时候也才8uV)。而一般我们在正常听音乐的时候,是不需要开这么高的音量的,这也意味着小音量的时候,UTWS3的底噪还会更低,甚至只有3、4个uV的优秀水平。
这就是我们在UTWS3上,底噪优化的奥秘。这个胜利,也得到了很多用户的赞赏和认可。当然,采用独立耳放,更大的好处还在于改善了驱动力和降低了失真、输出阻抗。但是,如果你是UTWS1/3的用户,我相信一耳朵能轻易分辨的最大改善就是底噪了。
UTWS1和UTWS3内部电路架构简单对比
05
手机数码爱好者都知道,苹果和安卓最大的区别,有一点就是苹果是封闭系统,而且很多设置用户的选择性很少;而安卓是开放系统,系统会尽可能的把选择权开放给用户决定。
我们在做产品的过程中,也经常会遇到一些问题很难决策,因为一些问题并没有完美的答案,而是和用户的使用习惯和偏好有关系。另外,针对UTWS3这种没有显示屏,只有一个按键的设备,要做一些复杂的设置也比较麻烦。
幸好这次是我们自己开发,所以UTWS3可以通过FiiOControlAPP来让用户选择自己的使用习惯,以及进行一些高级设置,确实大大的方便了用户(包括我自己)。下面就结合附图简单做一个介绍。
图一
图二、三、四是不同按键功能定义的介绍,在图一里点击按键操作对应的问号即可出现。之所以做成用户自定义,是因为UTWS3每个耳挂只有一个按键,所以不免要复用,而每个人的日常使用的高频操作次序是不一样的,而且也考虑了用户可能还在用其它的TWS,这样就可以尽可能避免在不同的设备上有不同的操作定义而带来的不便。
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图二
图三
图四
图五是音频设定,里面也很简单了就不一一介绍。由于TWS耳挂是不带耳机的,所以不同的耳机会因为灵敏度的不同,导致蓝牙音量、提示音音量、通话音量难以匹配,更何况不同的用户对这些声音的大小需求不一样,这个在我们做蓝牙耳放的时候就已经有很多用户提出了需求,所以这次也开放给大家自己选择(有的人操作熟练后完全可以把提示音设置为零)。
图五
图六是EQ均衡器设定,这个大家应该都很熟悉了。多少可以根据自己耳机的风格做一些声音的调整和适应。
图片图六
图七是产品说明,其实就是起到了一个电子说明书的作用。现在纸质的说明书容易丢失,有的时候想看的时候又找不到。这个可以起到一定的作用。
图片图七
图八是UTWS3的本体设置项,打开后可以看到有一些不常用的操作。这里最实用的可以说是自定义设备名称功能。有了自定义的功能,就可以把UTWS3改掉以做区分,例如我的两副UTWS3就分别叫JamesUTWS1,JamesUTWS2,这其实也算是一个很大的提升。当然,一般人可能用不上,因为大家不太可能买两台UTWS3来用。
图片图八
其实最不希望大家用上的就是OTA升级功能。因为技术限定,UTWS3的OTA升级是采用BLE模式将固件推送给耳挂的,传输速度慢,而且要分别对左右耳进行升级,所以升级的步骤还是毕竟麻烦的(在OTA选项里也可以看到图文教程)。
06
尽管UTWS1有着不少可以改善和提高的地方,但就个人体验而言,其实大部分问题都是因为缺少了充电盒导致的。所以,这次UTWS3其实最大的改善就是有了一个充电盒,它解决了好多问题。
1.充电问题。UTWS1每次充电需要用双头充电线,然后把两个耳挂的保护盖打开插入充电线才能充电。UTWS3简单一放就能充电的体验绝对是一个大的飞跃,太方便了。
2.开/关机的问题。日常使用中,UTWS1使用前要手动开机,而且左右耳还是独立的,使用完也习惯手动关机,所以体验感还是蛮差的。不管是戴在耳朵上开关机还是拿在手上开关机,都挺麻烦的。而UTWS3打开盖就开机,放回盒子合上上盖就关机,使用时你就完全想不起来还有开关机这回事情了。
3.配对/清除配对。UTWS1配对和清除配对等操作是需要分别/同时操作两个耳挂,这次我们在充电盒上专门设计了一个按键,在进行配对/清除配对/恢复出厂设置等操作的时候,只需要按充电盒里的按键就可以实现了。
至于TYPEC替代了MicroUSB,带充电指示,带收纳功能,可以用充电盒给耳挂补充电量,上盖用金属的可以提高做工质感,也是锦上添花了。
关于盒子体积问题,为了保证搭配一些体积略大的耳塞也能放下,加上耳挂本身也需要占用不少体积所以尺寸确实还是偏大了一些。这个目前就暂时无解了。
附图是UTWS1/UTWS3的一个简单对比。大家可以参考一下。
07
《三国》说的好,天下合久必分,分久必合。数码产品好像也遵循这个规律。就拿便携播放器来说,MP3刚刚出现的时候,内部电路特别复杂,大大小小的芯片好几十个。不断的集成化甚至可以让一台MP3只有一个芯片就完成了所有的功能,这可以看做是“分久必合”。后来的便携HIFIMP3,又开始不断的分,不仅主控、内存、DAC、耳放全部都是独立的芯片,极端的甚至DAC芯片都用几百个电阻来搭,这可以看做是“合久必分”。
说回TWS耳塞。其实好几年前我就有用最早的TWS耳机,三星的IconX就是很多芯片组成的。随着Airpods把TWS推上高潮,现在的TWS解决方案也进化到了单芯片方案。就是一个耳机里只有一颗芯片,也验证了分久必合的道理。
那什么时候又会合久必分呢?随着TWS产品的迅速普及,发烧友们对TWS类产品的接收程度也越来越高了,毕竟TWS的便利性谁会抗拒呢?只不过普通的TWS音质确实还不能够完全满足发烧友挑剔的耳朵。
那是什么限制了TWS的音质呢?概括一下,TWS的音质大致上决定于三个方面:
1.传输格式。目前普通的蓝牙音频传输格式已经进化到LDAC了,根据这几年市场和用户的反馈,LDAC为代表的高码率,高采样率/位深的规格其实已经不算是一个瓶颈了。毕竟普通CD的格式也只有44.1KHz/16Bit。
当然,现在TWS还只支持aptX,好一点的有LHDC,不过我们还没测试过具体应用到TWS上的性能如何,而且LHDC的普及率太低。但是至少证明,将来LDAC还是有很大希望会搭载到TWS上的。
2.声学部分(包括单元、腔体设计等)。传统的TWS,不管是一个单元还是一圈一铁,一圈两铁,和HIFI类的耳机比起来,由于体积的设计,腔体普遍小,动圈的口径也大多数是6mm的微动圈,所以音质还是有差距的。但是类似UTWS3这样的TWS耳挂的出现,磨平了这个差距。这个时候,限制条件完全消失了,只要这个耳塞是MMCX或者标准0.78规格的,就可以和UTWS3组合成一个TWS耳机。
3.电路部分(包括蓝牙接收处理,数字信号处理,数字模拟转换(DA),模拟放大电路等)。普通的TWS这部分都是一颗芯片集成了所有的功能,UTWS3则是分成了两个,除了QCC3020用于完成蓝牙接收、信号处理、DA转换外,模拟放大电路单端用一颗性能更好的独立芯片。
当然,电路部分还有更大的发展空间,将来不排除有独立的DAC芯片,或者是蓝牙接收处理、数字信号处理(DSP或者FPGA或者专用的芯片)、DA转换、模拟放大都采用独立的芯片。这样除了推力估计因为功耗和TWS电池的限制没法做大外,对小耳塞来说,已经和目前的HIFI播放器不会有太大的差异了。
因此,UTWS1解决了第2个方面的限制,UTWS3更进一步部分解决了第3个方面的限制。希望随着技术进步,到UTWS9的时候,能够实现最起码支持LDAC高清蓝牙格式、没有任何声学限制,采用了高性能的独立DAC芯片和耳放芯片的真无线耳挂。
让我们一起努力,期待这天的到来吧!
08
第一代UTWS1不知道大家有没有注意到,和飞傲其它型号不一样,UTWS1主要就是飞傲自己的天猫旗舰店在销售,代理商很少卖。其实最主要的原因就是两点:1.本身是OEM产品,又在原始设计上做了不少提升导致采购成本很高。2.当时主要想着是搭配飞傲的耳机,所以销售方案是针对飞傲耳机的用户有很优惠的价格。所以导致了如果代理商要卖根本就无利可图。
这一次UTWS3虽然价格提升了不少,但是坦白的说,498元的价格依然也是交个朋友的价格。主要的成本增加来自于充电盒,盒子,耳挂的模具成本,以及本身耳挂增加耳放等许多电路(例如这次是双麦克风等)。如果按正常的播放器/耳机的定价公式,其实定到698元是一个比较正常的价格(即使这样,我们的出厂毛利率也只有35%并不算高)。
但是,大家知道,TWS耳塞市场的状况基本上是两极分化,一极是苹果、小米、华为等手机品牌出的TWS,由于品牌渠道等各方面的优势,所以销量巨大,利润也非常可观。一个TWS耳机的利润超过一台手机的硬件利润是非常普遍的(不考虑预装APP的收入前提下)。另一极就是QCY、红米以及华强北的仿冒Airpods系列山寨TWS,价格都在100元以内。所以价格定高了也很难解释,为啥价格比大厂的TWS耳塞都贵,还不含耳机。
所以,考虑再三,我们定了498这样相对均衡的价格。首先这个价格消费者应该比较容易接受,其次代理商卖的话也可以有一点点利润。