現如今，TWS耳機在這音頻類產品圈兒內，真真是“熱到不行”，甚至於熱到瞭圈兒外，在整個電子消費品領域內都是“舉足輕重的角兒”。
耳機作為傳統的電聲產品，之前在電子消費品領域內一直是個配角兒，怎麼突然就“翻身農奴把歌唱”瞭？在以前，除瞭所謂的耳機發燒友群體，廣大消費者很少有人願意為耳機付出超過一百人民幣。為何現在越來越多的消費者又願意承擔TWS耳機較高的價格呢？難道僅僅是因為TWS耳機幹掉瞭那條連接線，變成瞭“真無線”？
圖1 幹掉瞭線（圖片來源於網絡）
幫助TWS成功上位的，竟然是它？
別被表面現象沖昏瞭頭。這種消費心理的改變，不僅僅在於TWS耳機“真無線”這一點。21dB的熊貓君總結出瞭一個非常重要的原因，四個字——感！知！不！強！
（BOSS：誒，這四個字是你總結的嘛，小心吃律師函啊！）
消費者的“感知不強”，包括三個方面。
一是對傳統有線耳機的技術含量感知不強。從功能上看，傳統有線耳機結構簡單、功能單一。平心而論，除瞭聲學學界人士、電聲相關產業人士和耳機愛好者，很少有人願意為瞭“一根導線三個頭，一端接插頭，另外兩端各栓一組無源揚聲器”這種看上去就像上個世紀的低科技含量產品付大價錢。
圖2 熊貓君自己的一條傳統有線耳機，兩個無源揚聲器，一個插頭
二是對音質好壞的感知和需求不強。在以前，普通消費者對耳機的需求停留在“能聽個響兒”的階段，有一副耳機用就行。而有些手機還附送耳機，在它沒壞的情況下，大多數消費者基本沒啥再購買的欲望。再者，即使很多消費者認為他們對於音質好壞較為重視，但實際上他們對於音質好壞的評判標準不甚清楚，尤其是在沒對比的情況下更是難以分出音質水平高低。所以單憑音質這一點也無法吸引大眾消費者。
圖3 啥是真音樂？好貴聽個響？（圖片來源於網絡）
三是對傳統有線耳機的功能需求感知不強。傳統有線耳機的功能基本上就是播放音樂和語音通話（不含麥克風的耳機還無法通話）。不想聽嘈雜的環境噪聲時，它沒有主動降噪功能（極少數有）；而需要聽到外界的某些關鍵聲音時，常常還聽不見。功能少，難以作為交互接口，沒有一種讓人離不開的感覺。不少人甚至是能不佩戴耳機就不佩戴，哪會有購買欲望？
再看看TWS耳機，不難發現問題的關鍵：與傳統耳機相比，TWS耳機在硬件結構上不僅砍掉瞭束縛的傳輸線，保留瞭基本的外殼及發聲單元，還加入瞭一個重要的組成部分，改變瞭整個產品的調性，他就——
“竟然是它？”
“呃，沒有錯。盲生你發現瞭華點，就是它——芯片。”
芯片的加入，讓消費者瞬間“感知很強”。
您說什麼？您不要我覺得，要您覺得？好的，您可以看看下圖。
圖4 加入瞭芯片的TWS耳機（圖片來源於1more官網）
圖5 TWS耳機爆炸圖，包括瞭芯片和復雜的電路（圖片來源於華為商城官網）
“真的誒，熊貓君！你看這個TWS耳機用瞭好多芯片，一眼看上去好復雜啊，科技味兒撲面而來啊！”
“這個耳機可以觸摸、聲控，又能主動降噪、智能識別關鍵環境聲音，比傳統有線耳機不知道高到哪裡去瞭！”
熊貓君沒騙人吧，大傢都說好，就是真的好。
從是否包含芯片這個角度看，帶線控和麥克風的有線耳機略微高級一點。但其芯片規模實在是太小，芯片在整個產品中隻起到增加幾個小功能的輔助作用。而TWS耳機的芯片形成瞭一整套包括電源管理、通信傳輸、聲音信號處理、放大及數模轉換的系統，復雜度更高。
再看頸掛式（繞頸式、項圈式）藍牙耳機，同樣是由一整套芯片組成的系統，這個感知強不強呢？在用戶感知上當然是有提升的。但TWS耳機在物理上的可操作空間更小，所以對芯片的集成度、體積、功耗等指標要求更高。給消費者的科技感更強，對上遊產業鏈的“倒逼作用”更明顯。
這個TWS耳機內不可或缺的部分——芯片，究竟有怎樣的光輝歷史呢？且聽我慢慢道來。
（BOSS：那麼長誰看啊，長話短說！）
（熊貓君：好嘞！）
兩次科技革命的集大成者
芯片的出現確實令整個電子電氣的硬件行業煥然一新，但芯片並不是像流星這種天外來客一般橫空出世的，光是前期的萌芽和積蓄就有百餘年。
初九：潛龍，勿用
第二次工業革命以後，電和磁相關的技術進入瞭大眾視野，時代的“當紅炸子雞”很快就飛入尋常百姓傢，與電路相關的技術飛速發展，人類進入“電氣時代”……
誒等等，是不是還差瞭什麼？
好像是少瞭點兒什麼關鍵的東西。就是它瞭，半導體！
早在19世紀，科學傢們就已經發現瞭半導體現象，並且陸陸續續對半導體材料有瞭一些應用。但直到1947年12月，貝爾實驗室的三位科學傢才總結出瞭半導體的四個特性，並利用半導體鍺造出瞭世界上第一個點接觸式晶體三極管。這三位科學傢William Shockley，John Bardeen和Walter Brattain也因此獲得瞭1956年的諾貝爾物理學獎。[1]
圖6 左Bardeen 中Shockley 右Brattain
圖7 第一個點接觸式晶體三級管
還一個很有意思的細節，當年證實半導體三極管發明成功的實驗，是用這個器件放大一個從麥克風采集到的音頻信號。如圖8所示。
圖8 點接觸式晶體三級管放大音頻信號（圖片來源於網絡）
這是不是說明……
（熊貓君：音頻改變世界！）
（BOSS：你也是音頻人，少喊口號，多做事。）
不過這第一個點接觸式晶體三極管是由兩個金電極（發射極和集電極）和一塊鍺半導體（基極）組成的，具有開創性的意義，但在商業上不算成功。後來出現的雙極性結型晶體管（Bipolar Junction Transistor, BJT）才是我們現在通用的半導體三極管，其不再使用金屬電極，發射極、基極和集電極全部是由半導體材料制作而成，形成NPN或者PNP的排列，這也是現代半導體技術的一塊重要基石。
從二十世紀五十年代開始，半導體元器件在電路中得到瞭大量應用。自此，芯片出現的條件基本上是備齊瞭。
“潛龍勿用，陽在下也。”花費瞭這麼長的時間來積累技術，是時候發生一些改變瞭。
九二：見龍在田，利見大人
雖然半導體元器件的應用使得電路技術“更上一層樓”，但當時的電路是由分立元件組成的，彼此之間的連接就似“道路千萬條”，復雜程度也越來越高。
人們很快發現瞭一個“棘手的問題”和一個“迫切的需求”：一個問題是，在當前的技術情況下，無法把產品中要用到的復雜的分立元件電路快速無誤地組裝完成，也就阻礙瞭對更復雜、功能更強大的電路的研究和制造；一個需求是，包括軍隊在內的很多人都希望把電路占用的空間縮小。於是科學傢們又展開瞭對電路的優化研究，研究方向是——電路的集成。[1]
電路集成的目標是：將有一定功能的，包括電容、電阻、晶體管等元器件的電路集成在一個半導體晶片上。
終於，在1959年前後，德州儀器（Texas Instruments，簡稱TI）公司的Jack Kilby發明瞭基於鍺（Ge）的集成電路；而仙童半導體（Fairchild Semiconductor）公司的Robert Noyce發明瞭基於矽（Si）的集成電路。
圖9 Jack Kilby和他制作的世界上第一個集成電路（圖片來源於網絡）
圖10 世界上第一個集成電路原理圖[2]
簡單看一下這世界上第一個集成電路。仔細觀察一下可以看到，這個集成電路下面透明的矩形材料其實是一個玻璃片，尺寸更小的半導體鍺片粘在這個載玻片上。這個集成電路實現瞭相依振蕩器的功能。電路包含瞭1個三極管，1個電容和3個電阻，這些電器元件全部由半導體材料實現。
集成電路利用半導體材料，將復雜的電路模塊化、小型化。它的出現，解決瞭“棘手的問題”，滿足瞭“迫切的需求”。集成電路從第二次科技革命開始發展，積蓄力量，在第三次科技革命時期大放異彩，成為瞭關鍵性技術和標志性產物，是兩次科技革命的集大成者，在目前的第四次科技革命中仍起到重要作用。
講瞭這麼多，和芯片有啥關系呢？
我們再來看一張圖。
圖11 這東西有點眼熟……（圖片來源於德州儀器官網）
這是世界上第一個集成電路被人拿在手裡的樣子，是不是“有內味兒瞭”？這東西的大小、形狀，拿在手裡的感覺，有點兒像……
沒錯，集成電路（Integrated circuit，簡稱IC）這一名稱在大多數情況下等同於芯片，可以說芯片是集成電路的通俗稱謂，或者說集成電路大多以芯片的形式展現在普通人面前。
圖12 芯片就此誕生（圖片來源於網絡）
“見龍在田，德普施也。”1959年，基於矽和鍺的芯片全都出現在人世間，開始向全人類展示著它似乎無窮無盡的能力。
在TWS耳機中起到舉足輕重作用的硬件——芯片，它的“祖輩”誕生在六十年前。如今，這些能滿足TWS耳機體積和功能需求的“後輩”芯片，是繼承瞭先輩的光榮傳統，一步步發展來的。相信不少人已經迫不及待地想知道，芯片是采用瞭什麼樣的技術不斷“武裝自身”，才有瞭今天這麼強大的力量呢？
體會到各位焦急的心理，下一期已經在緊鑼密鼓地籌備中啦！本期講完瞭芯片的“前世”，在下一期，21dB熊貓君將為大傢扒一扒芯片的“今生”，包含瞭大傢感興趣的若幹關鍵技術哦，敬請期待！
[1]B.A.Paturzo,婁承肇.集成電路發展史[J].世界科學,1982(07):3-5.
[2]Kilby, Jack S. Method of making miniaturized electronic circuits[P]: US, 3261081. 1966-07-19
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