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一座“C形桥”，连接无限可能 ——开放式耳夹耳机FreeClip研发的故事 文 | FreeClip耳机研发团队
2023年12月12日，HUAWEIFreeClip耳夹耳机凭借开放聆听、舒适佩戴的极致体验闪亮出道——整体呈现字母“C”的形状，小巧玲珑的耳机聆听球犹如一颗闪耀星球，熠熠生辉，“C 形桥”悬梁臂宛如星环，陪伴在侧。
在Beta体验期间，它就显露了明显“人传人”的特质，上市后更是收获了大量消费者的好评，如一座“C形桥”，和消费者迅速建立了联接。它出圈的密码到底是什么？这座“C形桥”蕴含着什么魔力？让大家一起揭开FreeClip成为爆款的秘密。
01 开辟新赛道
大家的耳机产品种类丰富，有集聚前沿技术、打造极致音质和降噪效果的入耳式FreeBuds Pro系列，有时尚美学、舒适降噪的半入耳式的FreeBuds数字系列，更有青春洋溢的活力系列和颈带系列等。但由于市场竞争愈发激烈，在TWS（真无线立体声）耳机百花齐放的时代，如何在竞争中脱颖而出，成了大家音频人亟需思考的问题。
2022年年底的一天，一个来自预研项目的新形态耳机进入大家的视野。当第一次看到ID设计师拿来FreeClip的手板时，大家都感到十分惊艳：“这哪里是耳机，明明是一个装饰品！”
眼前的这个耳机没有耳杆，两边的结构通过悬梁臂相连，像一个小哑铃。佩戴方式也很特别，只要用手捏着悬梁臂，出音孔对准耳道，往耳朵边上一扣，靠悬梁臂的夹持力就可以固定在耳朵上。因为它的独特佩戴方式和闪亮的外观设计，大家也称呼它为“耳夹”耳机。
作为这款耳机的研发团队，大家内心既兴奋又忐忑。兴奋的是，这是一个开创性形态的耳机，有足够的创新点和区分度，是大家开辟新赛道的绝佳契机；忐忑的是，大家没有历史经验参考，产品规格特性尚未明确，市场接受度未知，前途未卜。
为此，产品线和研发团队开始研讨这款“耳夹”耳机的产品规格该如何定义，用户画像和市场定位该如何设定？
经过多轮用户调研，大家总结了这种形态耳机的天然优势。首先，它的开放式设计减小了佩戴耳机的压力，是耳朵敏感人群的福音；它的佩戴方式也更好地满足了多种运动状态下的稳定使用；而且，它外观新颖，有更好的装饰属性。所以运动人群、年轻人对这类产品的接受程度会很高。同时，大家也购买了多款主流耳机进行体验分析，发现它们的耳机本体和弹性壁尺寸较大，缺乏精致感；弹性壁材质较硬，长时间配戴耳朵被夹得很疼，舒适感不佳。
那“耳夹”如何才能脱颖而出呢？大家展开了激烈的讨论。
“外观要小巧精致，和装饰品一样时尚。”
“大家的开放式耳机要能覆盖更多室外场景，必须选一个足够强的发声单元。”
“要佩戴舒适，也要经得起拉扯，这‘C形桥’必须要有足够的弹性，足够的强度。”
“要让消费者长时间用起来，续航一定要做好。”
会议室里你一言我一语，为了把产品做得更好，大家纷纷出谋划策。经过多轮的推敲打磨，规格被敲定了，产品线和研发团队也达成一致：有挑战，做出来的产品才有竞争力。大家不仅要外观好看，也要好用实用，让消费者用了就离不开它！
在项目开工会上，大家的产品规划代表激情澎湃地说：“大家要让这款产品成为HUAWEI音频品牌的名片！”是的，既然做就要做到最好，开放式赛道，大家带着“耳夹”来了！
02 第9根线
为了写好这张“名片”，架构设计团队绞尽脑汁，做了很多史无前例的尝试。耳机整体由“舒适豆”、“聆听球”和“C 型桥”三个部分组成，“舒适豆”容纳耳机的计算单元、电池等部分，“聆听球”为耳机的扬声器，两者之间通过“C 型桥”来连接。“C形桥”不仅外表是 “颜值担当”，内在也有保障弹性和强度的高性能镍钛合金“骨架”，里面藏着的8根芯线还是“聆听球”和“舒适豆”信息交互的“高速公路”。
为了满足“C形桥”精致的外观和小巧的尺寸，各领域的专家们绞尽脑汁。就在方案好不容易确定下来的时候，多加一根芯线的诉求如同晴天霹雳般突然降临。
App传感器领域的同学，拿着刚整理完的佩戴仿真实验数据，分析道：“耳夹形态的耳机如果只使用传统的针对“舒适豆”的检测方案，有部分场景的佩戴检测的准确率无法保证。大家有一个“聆听球”检测方案，可以覆盖更多种耳型不同位置的佩戴场景，体验更佳！”
那么问题就来了，增加聆听球检测的方案，“C形桥”要增加一根芯线，可当前的耳机内部空间已经极为拥挤了，怎么办呢？
“能不能从‘芯线复用’上想办法？”硬件的同事转身就开始组织研究检测信号与其他信号复用芯线的可行性，但把所有芯线评估了一遍，均无法实现复用。最后得出的结论就是：要想应用新的检测方案，只能增加第9根线。
“把‘C形桥’加粗，舒适豆和聆听球加大，第9根线不就放进去了？” “大家的产品主打的就是外观和精致！” “那维持8根线吧，佩戴体验差点就差点。” “我不同意，体验为王，大家必须要把产品体验优化到极致。”
……
各领域的同事七嘴八舌争论不停，谁也说服不了谁。外观精致度和佩戴体验都是大家的核心卖点，放弃哪个都不利于竞争力的打造。
架构主管良哥凭借多年的架构设计经验，控制住了局面：“各领域继续挑战极致，目标在不增加尺寸的前提下，把第9根线放进去！”为了不放过一丝机会，他把改动点一个个拆解开，组织硬件、结构、工艺的专家对影响点进行系统评估。在专家们的多轮讨论下，大家有了大致的方向：通过调整“舒适豆”内的焊盘摆放，搭配芯线的组合，还能挤出一点空间。只是“聆听球”一侧的焊盘摆放方案给芯线浸锡的精度提了一个不小的挑战。
大家纷纷把目光投向了焊接专家老谷。老谷是音频产品单板工艺领域的权威，凭借他多年挑战极致的经验，一般不轻易承诺，说不行的一定不行，说有机会的一定能行。
“我再试试吧，反正已经很难了，不差这一个。”老谷对着图纸审视良久，抬起头，举重若轻地说出了这句话。
“好，老谷，等你好消息。”有了老谷这句话，大家的悬着的心落了七八分。
第二天，老谷从线材厂打来电话：“我刚从车间讨论方案出来，浸锡方案和治具方案大致明确了，浸锡长度精度可以管控到0.X毫米左右，问题不大。”
听到他的表态，大家心里的大石头终于落了下来。一切拨云见日，第9根线的空间被“挤”出来了，“C形桥”的尺寸也保住了！
“C形桥”内部构造，由高性能镍钛合金和9根芯线组成（图片来自HUAWEI官网）
03 一团乱麻
方案确定后，项目进入了试制阶段。5月初，战场从东莞溪村转移到EMS（电子专业制造服务）厂。
接下来的日子用“一团乱麻”来形容再妥当不过。这个词描述的不仅是试制初期的问题繁杂，更是大家产品最关键工艺问题的具象表现——“C形桥”芯线两端的焊接与理线。
为了产品外观的“小巧精致”，工艺上大家尝试了很多极限的挑战，单个耳机的焊点多达31个，是目前焊点及工序最多的耳机，其中和“C形桥”相关的就有18个。
在“聆听球”一侧，需要将9根芯线理成扇形，焊接在对应的PCB（印刷电路板）焊盘上。在“舒适豆”一侧，则要把9根芯线的另一端分成4线和5线的两束，分别焊接在两侧的FPC（柔性印刷电路板）焊盘上，再把FPC弯折后塞进电池两侧狭小的卡缝里。为了保证功能正常，芯线之间的顺序、与焊盘的位置精度、线之间的距离都要控制好，其难度之大，被大家戏谑地称之为“945工程”。
组装线上的操作员用镊子对着直径仅0.5毫米的芯线一根一根地操作，堪比手术台上的医生，在精密操作着患者的每一根血管。对比于设计时安静的3D图纸，这“调皮”的9根线在狭小的空间里好像总有自己的想法，上蹿下跳，不听使唤，光整理一台就得花上20分钟。刚开始的两个星期，只生产了两台合格样机。
“眼睛看花了，手也酸了，我不想在这个工位干了”，听着现场操作员的声声抱怨，大家的心里也直打鼓：“这个产品到底能不能量产？”
虽然现状残酷，但是大家还有坚强的后盾。架构、结构、工艺领域的专家齐聚潍坊组装现场“把脉”会诊。为了连通这座“C形桥”，专家们在关键工位上拆分动作细节，分析问题根因。经过多轮联合攻关，系统性的方案验证落地可行。
首先，大家根据实际操作情况，优化芯线和FPC方向，减少弯折动作，更利于焊接和组装操作；同时优化芯线长度，让整个空间更简洁；设计芯线分类手法，减少操作员分线理线时间；整机工艺的同学也为芯线焊接设计了巧妙的定位治具，让每根线乖乖地待在卡位上等待焊接……最终，理线操作时间大幅度缩短，良率也满足了目标要求。生产的“任督二脉”被打通了，试制步入正轨，大家心中重新燃起了信心。
兄弟们经常打趣道：“焊盘上的芯线排布，像极了HUAWEI的logo。”每次看到它，我都会想起大家力往一处使的日子，只要大家齐心协力，再复杂的“乱麻”也能被理顺，不是吗？
“C形桥”芯线和头发丝的对比
焊盘和一粒米的对比
04 零点几毫米的较真
“耳夹”耳机要佩戴得稳定舒适，佩戴时的开口尺寸和夹持力大小尤为关键。为了获得更好的佩戴体验效果，体验设计团队对一万多例人耳数据进行分析，以此来引导 “耳夹”的设计。
依宁同学是负责“耳夹”体验设计的姑娘，她的发色与众不同，人也特别“较真”：“根据大家的调研数据，耳夹的开口尺寸分布要尽可能多地保持在0.X毫米的公差范围以内，才能让最多人感受到最优的体验！”面对这样的要求，大家的结构工程师华荣犯了难。
“耳夹”开口尺寸受 “C形桥”的设计和组装影响。要知道，这个看似简单的“C形桥”，经历了注塑、氮打、穿线等30多道工序，到了组装也有8个装配位置会影响开口尺寸。而且这是一个弹性结构，难免会在开口尺寸上有所偏差。有的样机经过组装后，开口尺寸甚至超过设计均值1毫米。按照0.X毫米的公差要求，良率不符合要求。
有时大家也会怀疑是否真的要为了这零点几毫米去较真，但是“耳机松了”“开口尺寸大”“佩戴不稳”等用户的声音，又让大家不敢掉以轻心：即使物料、组装影响因素再多，大家也必须全力保证它的开口尺寸控制在目标范围，不能让“卖点”变成“槽点”。
为了找到组装线上的规律，华荣和结构团队准备了一批样机，记录好初始值，跟踪每个组装工位“C形桥”的开口尺寸变化。整机工艺专家明奎对组装线上的设备和治具进行全面排查优化，并对操作时间严格管控，将组装线上操作动作对耳机开口尺寸的影响降到最小。
排除了组装线上的影响因素后，大家发现，由于“C形桥”的材质特性，在组装过程中，它的开口距离会缓慢变大到一个值再趋于稳定。结构团队通过对大量数据统计分析，得出“C形桥”设计的理论值与最终生产的差值在0.X毫米左右，这就是大家需要进行补偿的关键尺寸！有了这个输入，大家对模具进行尺寸补偿，最终达到了设计预期，量产爬坡良率也达到了目标。
FreeClip耳机佩戴示意图
05 不速之客
在试制过程中，当耳机杂音测试设备搭建好并投入使用后，一位最熟悉也最让人心烦的“老朋友”出现了——电流音。音频硬件团队的小伙伴对“电流音”并不陌生，这是一种由于干扰导致的，周期性的高频噪声。如果控制不好的话，用户在安静的时候使用耳机，会听到的一种“嘶嘶”的类似电流的声音。
大家都感到很奇怪，因为这是全新架构，在方案评估时，特别考虑了规避措施，且通过仿真验证得出的结果是没问题的，为什么在实际生产测试过程中，却出现这样的问题？
“一定是存在仿真考虑之外的影响因素！”硬件经理绍敬紧急组织硬件团队进行专项攻关，对组装线收集的电流音不良的样机，从干扰源、路径、负载端到端地进行干扰因素分析，结构、工艺、射频天线及短距等各领域专家一起配合验证。通过对天线电流密度、芯线理线方式、芯线排列组合、器件磁极方向及板振电容影响等几十项因素进行解耦验证后，电流音的罪魁祸首被揪了出来——来自天线的高频干扰。而耳夹”耳机最具创新的“C形桥”，此时却成了最易被干扰的对象。
找到了原因，接下来就是对症下药：提升“C形桥”的抗干扰能力！硬件与结构领域紧密配合，通过验证多种芯线选型和组装方式，找到了系统性的解决方案。
这一套“组合拳”下来，信号干扰问题基本解决了，耳机良率大幅提升，可是还有接近两成的耳机轻微高于门限。
“干扰已降到极致了，准出在即，量产爬坡物料也必须马上备料，大多数人已经听不出来了，影响很小！”
“不行！一切要以用户体验优先，还得继续想办法！”
就在大家焦头烂额之际，硬件领域提出了一个终极大招：“路径抗干扰已做到极致，只能在负载想办法了。但是这个修改涉及到改PCB板，重新制板验证需要10天时间。”
时间不等人，大家必须调动一切资源与时间赛跑，加速完成验证。通过与合作方的共同努力，大家找到了适用的器件。硬件的兄弟们通过手工焊接的方式，改了数十个样机进行验证，快速坐实了方案的可行性，经各领域评审确认后方案风险可控，可以批量生产。
2023年11月11日凌晨3点，数据整理出来的那一刻，潍坊恰到好处地下起了初雪，也给大家带来了好运——经过批量验证，耳机良率可以达到99%以上。大家终于可以对“老朋友”说一声：电流音，再见！
06 黎明前夕
2023年11月，一个消息传来：“市场基于样机体验，信心大增，FreeClip项目会被定义为旗舰项目，交付需求将会翻数倍，项目组要做好准备，一定要守住交付目标。”
听到这个消息，大家既兴奋又惶恐。旗舰项目是一定会有更多的营销资源，也就意味着“酒香不再巷子深”，大家的努力也有了回报，但是极具挑战的制程稳定目标和产能提升计划也摆在眼前。
为了迅速提升产能，1个多月的时间，产线从一条线增加到三条线。原来的小问题也会被成倍地放大。
“A18点胶机胶路异常，胶路偏斜，反复调试，影响产能。” “A10站、A17站、A19站员工换新人，操作不熟练。” “耳机豆端残胶过多，不好擦拭清理，影响成品检测通过率。”
……
在每天的交付例会上，大家看着生产报告上此起彼伏的问题，心力交瘁。虽然大家每天都花大量的时间去发现问题，再解决问题，可现状却是“按下葫芦又浮起瓢”。看着1月底的底线交付日期正在一天天逼近，而交付差距却在不断增大，大家和合作方似乎都陷入焦虑、挫败、疲惫的状态。该如何扭转局面？
“去伪存真，去粗取精。”一定要找到问题的本质！三条组装线每天的产出数据和目标达成情况必须是真实的。因此，合作方中最值得信赖的员工或主管，被任命为“线长”，赋予监督组装线生产的责任，对HUAWEI团队的驻厂人员进行战线重组。基于共同的生产目标，对组装线的关键工位进行监督和反馈。
这样的运作模式让每天的数据变得逻辑清晰，哪些是零星问题，哪些是恶臭顽疾，一目了然。经过一周的实践，大家把核心问题一一揪出来，并针对性地投入资源解决。如，针对胶水设备不稳定、残胶、溢胶等问题，工艺和制造专家进行专项优化，提升产能良率；针对设备宕机频繁的问题，平台设备专家带着工具现场助阵，减少产能空缺；针对人力不稳定，采购和人力资源及时进行人力补位，关键岗位“定人定岗”白名单管理，设置专项激励……
交付问题和对策至此清晰明确，交付团队的精力也聚焦了。生产从落产到目标达成，甚至超产，会议时间从2小时到每天30分钟内结束战斗。最终，交付团队提前一天达成了TTV（即时量产）的挑战目标。
TTV交付目标达成，驻厂团队合影
07 成功的秘密
“2023 年 12 月 26 日，HUAWEI冬季全场景发布会上，HUAWEI FreeClip 耳夹耳机正式在中国推出，标志着又一头部大厂加入开放式耳机的战场。”“HUAWEIFreeClip耳夹耳机，先锋美学设计，开放聆听体验”……在发布会当天，多家业界媒体争相报道。
余总在发布会上先容FreeClip
随着大家的产品陆续送到消费者手上，运维团队持续发力跟进和优化升级，NPS（净推荐值）一直保持高涨，消费者也在各种社交平台留下越来越多的好评——
“只要我出门，几乎必戴HUAWEIFreeClip，无感且安心。” “FreeClip耳夹耳机真好看，太懂年轻人了。” “今天升级了音量调节功能，让我大为震撼，数码爱好者狂喜。” “佩戴无感”“舒适”“精致好看”也成了FreeClip的关键热词。看到大家对耳夹耳机的喜爱，大家经历的那些攻关难题和打磨产品的日夜显得意义非凡。
截至2024年6月25日，FreeClip耳夹耳机全球发货量累计突破100万，在中国区开放式品类销额占比榜首，占千元价位高端开放式TWS耳机市场份额的50%。
海外营销广告展示（来自HUAWEI手机公众号视频截图）
FreeClip充分发挥了开放式耳机的长板基因，也通过专业的算法技术和调测能力弥补了形态的短板。之所以它能够作为创新旗舰，出现在大众的视野里，离不开预研团队的创意孵化，离不开端到端研发团队对极致体验的追求和对质量的固执坚守。它的成功不是某一个人的功劳，而是由整个团队，包括兄弟部门、合作伙伴共同创造的，这些都是打造一款优秀产品的必备条件。 这座惊艳的“C形桥”只是一个新的起点，它将连接起未来音频产品更多的可能——用智慧化的音频与配件产品，将便捷和愉悦带给每一个人。
FreeClip耳机开发团队部分成员合影
来源/《HUAWEI人》
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发表于 2024-8-26 15:30:51
