Применение технологии ANC для наушников TWS
С тех пор, как Apple выпустила AirPods в 2016 году, новая категория наушников с разделенной беспроводной связью (TWS) постепенно исчезала благодаря чрезвычайному удобству, предоставляемому потребителям, и болевым точкам, таким как передача, время автономной работы и цена, что вызвало новый раунд рост. объемный рынок. Согласно исследовательскому отчету «Глобальный прогноз продаж и доходов Bluetooth-гарнитур 2001-2024», опубликованному Strategy Analytics, всемирно известным исследовательским институтом, продажи Bluetooth-гарнитур TWS выросли на 200 % в 2019 году, а размер рынка TWS Ожидается, что к 2024 году количество гарнитур достигнет 100 миллиардов долларов. На недавнем мероприятии отечественные TWS-гарнитуры все еще находятся в стадии экстенсивного роста, и игроки всех уровней будут полноценно выходить на этот рынок.
Функция ANC (активное шумоподавление) становится стандартной функцией наушников TWS благодаря своей практичности, и ожидается, что к 2023 году более половины наушников TWS будут оснащены функцией ANC. Поэтому, как добавить отличное шумоподавление Функция небольших и портативных наушников TWS становится ключевым направлением дизайна продукции нынешних производителей наушников. Являясь ведущим мировым поставщиком технологий преобразования данных и обработки сигналов, широко признанных в отрасли, ADI предлагает уникальные специализированные решения ANC SoC, которые используются во флагманах ведущих производителей аудиотехники в стране и за рубежом, таких как Bose, Baohuaweijian, Wanmo и т. д. Он широко используется в продуктах.
Раскрывая секрет тишины, эта технология шумоподавления становится популярной
Фактически, для наушников TWS самые основные потребности пользователей — это портативность и длительное время автономной работы. Вдобавок к этому, основные потребности пользователей — четкое и чистое прослушивание. Сегодня, когда окружающий шум постоянно наводняет различные сцены нашей жизни, выполнить это требование непросто, а потребность в шумоподавлении становится все выше и выше. Хотя пассивное шумоподавление путем закрывания уха для образования замкнутого пространства или использования звукоизоляционных материалов, таких как силиконовые затычки для ушей, для блокирования внешнего шума, может сыграть хорошую роль в подавлении высокочастотного шума, оно ничего не может сделать для низкочастотного шума, и это зависит от низкочастотного шума. об активном шумоподавлении. Функция активного шумоподавления заключается в том, чтобы генерировать противофазные звуковые волны, равные внешнему шуму, с помощью аппаратной системы шумоподавления, чтобы нейтрализовать шум, чтобы добиться эффекта шумоподавления.
По словам Софи Мао, активное шумоподавление имеет как аналоговые, так и цифровые схемы обработки шума. Хотя аналоговая схема в основном имеет нулевую задержку, а цифровая схема имеет задержку, аналоговая схема активного шумоподавления имеет много компонентов, большой размер печатной платы и высокие требования к точности, поэтому цифровое шумоподавление в настоящее время является основным направлением. Кроме того, с точки зрения гибкости, метод аналогового активного шумоподавления ограничен, в основном он фокусируется на регулировке громкости, в то время как цифровое активное шумоподавление может оптимизировать эффект шумоподавления, регулируя усиление, коэффициент эквалайзера и обновляя прошивку. Согласованность аналоговой схемы активного шумоподавления очень плохая, и ее необходимо неоднократно настраивать и калибровать на оборудовании; цифровое активное шумоподавление имеет хорошую согласованность, а соответствующие инструменты настройки и программное обеспечение позволяют легко выполнить калибровку. Наконец, себестоимость аналогового активного шумоподавления кажется ниже, но процент брака и количество переделок высоки, а общая стоимость массового производства фактически выше, чем у цифровых схем. Поэтому аналоговое активное шумоподавление постепенно уходит в прошлое, а цифровое активное шумоподавление стало мейнстримом рынка.
Схема обработки аналогового шумоподавления против схемы обработки цифрового шумоподавления
С точки зрения реализации активное шумоподавление можно разделить на три типа: FeedForward, Feedback и их комбинацию (Hybrid). Наушники с активным шумоподавлением с прямой связью обычно располагаются снаружи, собирают шум и затем отправляют его в DSP для обработки, а затем выводят звуковые волны с обратной фазой для шумоподавления. Микрофон гарнитуры с активным шумоподавлением с обратной связью расположен внутри резонатора, а шум, собираемый и вводимый в DSP, в основном такой же, как то, что слышит ухо, и может быть напрямую инвертирован. Гибридное активное шумоподавление, сочетающее эти два метода, позволяет добиться более быстрого и качественного шумоподавления. «В настоящее время, хотя стоимость гибридного активного шумоподавления относительно выше, поскольку стоимость микросхем и микрофонов снижается, этот метод, который может улучшить качество прослушивания, определенно станет первым выбором для производителей». — подчеркнула Софи Мао. Решение ADI ADAU1787 SoC обеспечивает 4-канальный входной интерфейс АЦП и 4-канальный вход для цифрового микрофона, который подходит для смешанных наушников с шумоподавлением.
△Чип ANC (активное шумоподавление) отслеживает как шум, создаваемый внешним источником, так и звук, воспроизводимый динамиком наушников через встроенный микрофон.
Модульное решение программного обеспечения чипа для решения основной проблемы наушников ANC
Таким образом, целью шумоподавления наушников TWS является точный сбор шума, быстрая обработка и вывод подавленных противофазных звуковых волн, и в то же время иметь минимально возможное энергопотребление для достижения длительного срока службы батареи. Три основные части активного шумоподавления — это АЦП, DSP и ЦАП. Поскольку ADI, которая всегда лидировала в высокопроизводительных аналоговых технологиях и технологиях цифровой обработки сигналов, естественно, получила преимущество первопроходца в области АЦП, ЦАП и DSP и может с этим справиться деликатно. Самый чувствительный сигнал микрофона в системе ANC, обеспечивая сверхнизкое энергопотребление, демонстрирует сильные возможности обработки сигнала и в то же время демонстрирует свои глубокие навыки в небольших корпусах микросхем и низком энергопотреблении.
