突破：泰矽微量产业内首款面向高端蓝牙耳机充电仓单芯片方案TCPT22

TWS耳机凭借蓝牙，降噪，佩戴方便等多重优势，近年来市场需求快速增长，据我爱音频网和Canalys 统计数据2021年TWS耳机出货量接近3亿台，已占到智能耳机出货量的60%。据Canalys 最新数据，2022年第一季度，全球真无线耳机(TWS)市场同比增长17%，达到6820万部。

尽管苹果仍然稳居全球第一，但市场份额已明显下降，小米 、三星等品牌性价比优势逐渐显现，消费者品牌选择更加多样化，市场集中度有所下降，产品平均售价也在持续下降，市场竞争愈发激烈。但整体来看市场向几个方向集中的趋势明显：

1. 除了苹果已有大的市场份额之外，其它手机品牌如小米，华为，One Plus 等在TWS 耳机的出货量和市场占比持续提升，这主要是得益于耳机和手机之间品牌协同，功能协同和粉丝效应。

   
   

2. 以传统专业音频设备为主的品牌如捷波朗，森海塞尔，Bose，索尼等以音质见长的公司，在传统音频市场积累的口碑和用户基础也支撑起了这类品牌厂家市场份额的提升。

   
   

3. 以成本优势为主低端白牌市场公司，在一些对成本敏感的细分市场也占有相当大的市场份额。

随着第一批和初次使用TWS 耳机的用户的换机需求，对高性能和新功能TWS耳机的需求会进一步增长。

经过几年的发展和生产技术的进步，TWS耳机的功能方面逐渐同质化，在产品功能和用户体验接近的情况下，用户更看重的是产品的价格。产品的差异化和用户体验的提升是产品维持高溢价的关键因素。产品差异化方面除了音质和降噪的提升，佩戴舒适性， AI 功能和医疗健康功能的加入外，耳机佩戴检测，模式切换和音量调节方便性，续航时间，快速充电方面也是提升用户体验的关键环节。

充电盒作为TWS耳机的重要组成部分，对它的要求有几个关键的方面：

1. 续航时间要长，耳机补电时间要短

   这就要求耳机能实现高倍率充电，同时要控制耳机温度，目前耳机充电方案输入电压高，高倍率充电会导致耳机温升过高

   
   

2. 单线通讯

   2个POGO pin 实现供电和通讯功能，分立方案需要多颗外围器件分隔供电和通讯的要求

3. 耳机入盒出盒检测

   常用的霍尔开关的方式成本高，结构复杂

   
   

4. 盒子给耳机补电次数

   充电仓电池可多次给耳机补电， 要求给耳机充电时效率要高，发热量要低

   
   

5. 左右耳机电压不同

   左右耳机放电电压往往不同步，补电时需要单独调节给到左右耳机的电压，以实现高效充电。

   
   

6. 精确电量估计

   精确电量估计以便及时补充充电仓电量，保证耳机续航时间

7. 集成度要高

   减少采购器件数量，提高生产效率，以实现产品的大量供应

目前市场上充电仓方案多以分立方案为主，虽然也有一些集成方案但在整体效率和功能完整性上还有比较大的欠缺。国内市场真正能实现单芯片高性能单芯片方案的厂家基本还是空白。

泰矽微是一家专注于高性能专用MCU芯片，打造平台型MCU芯片的设计公司。泰矽微在2021已经发布的耳机入耳和压力检测SOC TCAE21 的基础上于近日又针对于TWS耳机市场，发布了一款中高端充电盒SoC——泰矽微TCPT22，集成MCU、电源管理、电量计，通讯，入盒出盒检测等丰富的功能，也可以支持固件OTA盒硬件加密，是真正高端TWS耳机充电仓单芯片方案，为客户实现产品差异化，提升用户体验提供支持。

相较于如下图所示目前市场上中高端TWS 充电仓分立方案，器件数量多，PCB 面积大，生产效率低。泰矽微TCPT22单芯片方案具有相当高的集成度，在PCB面积，充放电效率，耳机发热控制，通讯，硬件加密，出盒入盒检测和软件OTA 等功能方面综合性能优异。

分立方案：元件数量多，生产效率低，尺寸大，成本高

TCPT22采用Arm® Cortex®-M0 内核，具有64K SRAM+4KB Retention RAM大容量存储器，内置高精度时钟，8路LED驱动和呼吸灯控制等并具有以下显著优点：

1. 高集成度

   单芯片集成MCU，高效充放电，电量计，出入盒检测，通讯等 。

2. 高效充放电

   同步整流充电和放电，盒子最大2A充电，耳机分别最大500mA

   >95%充电效率和>93%的放电效率。

   
   

3. 耳机补电迅速

   耳机充电效率高，发热量低

   左右耳机充电独立控制

   支持耳机电池直充，恒压，恒流和高倍率充电可以自定义充电温度曲线

   
   

4. TinyWork® 低功耗模式

   多种低功耗模式

   支持工厂模式和运输模式

   
   

5. 耳机入盒出盒检测

   阻抗方式耳机出盒入盒检测，无需额外的霍尔原件

   可调的检测阈值适配不同的耳机内部电路

   
   

6. 精准电量计

   专用24bit高精度电流测量和电压测量ADC 和高精度定时器

   可以实现2% 电量估计

   
   

7. 集成通讯功能

   左右耳机独立通讯功能

   支持2个POPO Pin 和3个POGO Pin 的接口设计

   集成耳机通讯和充电切换电路

   
   

8. 固件可OTA 升级和硬件加密

   通过外接大容量Flash 可以实现固件的在线升级

   集成CRC-16/32，SHA256，AES128 硬件加密算法模块

   
   

9. 接口丰富

   集成4路UART和I2C 接口

   多路GPIO口

   RGB 灯指示驱动

泰矽微单芯片方案：高集成，高性能，生产效率高，功能完善

在设计支持和工具方面，泰矽微可为客户提供全方位的用于评估、测试、生产的软硬件平台，涵盖芯片评估、垂直方案、生产以及仿真调试下载工具等，能够提供一站式服务。

开发软件EVK评估图形界面，支持输入过压欠压保护点设置，电池充电电流、电压设置，预充电压电流设置、快充电流设置，温度检测阈值。升压输出电压设置，输出电流限制等参数，以及耳机充电参数配置和通讯参数配置，功能详尽。

总结

TWS耳机是目前消费电子市场增速最快的产品之一，但经过几年的快速发展，市场得到了大量普及，整体增速开始回归平缓，行业逐渐朝向稳态发展。

因此，无论是品牌终端产品，还是供应链厂商，为了保障出货量，均开始寻求新的方案，以提升产品的差异性，提高生产效率，实现更优的性能表现，泰矽微作为一家专注于高性能专用MCU芯片的厂商，适时推出单芯片方案以应对TWS耳机市场需求，为客户产品性能的提升和差异化提供保障。