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實現(xiàn)TWS真無線耳機降噪還得晶振靠譜
如今,越來越多的手機開始取消3.5mm耳機接口,轉(zhuǎn)而采用USB-C接口耳機或是無線藍牙耳機,但消費者對音樂分辨率的要求卻始終有增無減.一項調(diào)查顯示,音質(zhì)已成為消費者選擇耳機或音箱產(chǎn)品時最看重的因素,76%的受訪者為此投了贊成票,79%的受訪者期待高分辨率的音頻,并愿意為此支付更高的費用.
而在蘋果AirPods的示范效應下,真無線立體聲(TWS)耳機作為移動互聯(lián)網(wǎng)入口的潛質(zhì)逐步顯現(xiàn),亞馬遜、谷歌、微軟、華為等各路巨頭紛紛布局搶占市場.調(diào)研數(shù)據(jù)稱,2018年至2023年間,無線耳機市場的復合年增率將高達39%,而具備主動降噪(ANC)功能的無線耳機增幅更是驚人,達到了150%.影響噪音的關鍵在于晶振,耳機電路板有限的空間里推薦2012,2016,2520貼片晶振,小型,高精度,具有低功耗,低老化特點.
在市場快速增長的同時,大多數(shù)采用被動降噪的半入耳式無線耳機由于結(jié)構(gòu)本身限制,使噪聲更容易刺激耳朵,成為了市場普遍痛點.這是因為傳統(tǒng)耳機的被動降噪單純的利用耳機耳罩物理結(jié)構(gòu)設計來減少外界聲音的進入,而主動降噪則利用了聲波干涉的現(xiàn)象,通過主動發(fā)射與外界噪音振幅相同的反相位聲波,從而使得兩者相互抵消,以達到降噪的效果.
由于半入耳式耳塞佩戴方式相對松散,會導致外部噪音大量進入耳內(nèi),所以目前來看,基于半入耳式耳機的主動降噪方案還比較罕見.另一方面,如果要在半入耳式耳塞中加入主動降噪系統(tǒng),就需要實時檢測佩戴情況,通過算法優(yōu)化以匹配最優(yōu)模式,這對芯片的運算能力以及貼片晶振的功耗表現(xiàn)提出了更高的要求.
起初主動降噪方案大多基于模擬電路,需要搭建復雜的電阻電容生成噪聲濾波電路.隨著技術(shù)發(fā)展,通過選擇噪聲濾波器可以大幅度的起到降噪效果.選用噪聲濾波器運行在數(shù)字處理器中有多種好處.
1、小巧而靈活,數(shù)字主動降噪技術(shù)無需過多外圍器件,能夠針對不同環(huán)境自適應的切換濾波器,或者將周圍環(huán)境的聲音直接送入耳機,也可以與藍牙通信設備等進行數(shù)字接口通信.
2、數(shù)字方案可以在芯片內(nèi)部快速調(diào)整濾波電路并立即投入驗證,開發(fā)速度更快.
3、數(shù)字降噪技術(shù)免去了過往需要人工手動完成的校準過程,優(yōu)化了流程.但與此同時,功耗和數(shù)字系統(tǒng)更高的延遲也不可忽視,設計者必須要在多種因素間找到平衡點.
TWS真無線耳機市場發(fā)展大好,未來耳機相信也會逐漸開發(fā)更多便捷的功能,與此同時會采用更多石英晶體,SMD晶振,包括檢測耳機是否接入的晶振,實現(xiàn)摘下耳機暫停音樂的晶振,又或者是可以檢測人民血壓/心率的晶振.
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