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实现TWS真无线耳机降噪还得晶振靠谱
如今,越来越多的手机开始取消3.5mm耳机接口,转而采用USB-C接口耳机或是无线蓝牙耳机,但消费者对音乐分辨率的要求却始终有增无减.一项调查显示,音质已成为消费者选择耳机或音箱产品时最看重的因素,76%的受访者为此投了赞成票,79%的受访者期待高分辨率的音频,并愿意为此支付更高的费用.
而在苹果AirPods的示范效应下,真无线立体声(TWS)耳机作为移动互联网入口的潜质逐步显现,亚马逊、谷歌、微软、华为等各路巨头纷纷布局抢占市场.调研数据称,2018年至2023年间,无线耳机市场的复合年增率将高达39%,而具备主动降噪(ANC)功能的无线耳机增幅更是惊人,达到了150%.影响噪音的关键在于晶振,耳机电路板有限的空间里推荐2012,2016,2520贴片晶振,小型,高精度,具有低功耗,低老化特点.
在市场快速增长的同时,大多数采用被动降噪的半入耳式无线耳机由于结构本身限制,使噪声更容易刺激耳朵,成为了市场普遍痛点.这是因为传统耳机的被动降噪单纯的利用耳机耳罩物理结构设计来减少外界声音的进入,而主动降噪则利用了声波干涉的现象,通过主动发射与外界噪音振幅相同的反相位声波,从而使得两者相互抵消,以达到降噪的效果.
由于半入耳式耳塞佩戴方式相对松散,会导致外部噪音大量进入耳内,所以目前来看,基于半入耳式耳机的主动降噪方案还比较罕见.另一方面,如果要在半入耳式耳塞中加入主动降噪系统,就需要实时检测佩戴情况,通过算法优化以匹配最优模式,这对芯片的运算能力以及贴片晶振的功耗表现提出了更高的要求.
起初主动降噪方案大多基于模拟电路,需要搭建复杂的电阻电容生成噪声滤波电路.随着技术发展,通过选择噪声滤波器可以大幅度的起到降噪效果.选用噪声滤波器运行在数字处理器中有多种好处.
1、小巧而灵活,数字主动降噪技术无需过多外围器件,能够针对不同环境自适应的切换滤波器,或者将周围环境的声音直接送入耳机,也可以与蓝牙通信设备等进行数字接口通信.
2、数字方案可以在芯片内部快速调整滤波电路并立即投入验证,开发速度更快.
3、数字降噪技术免去了过往需要人工手动完成的校准过程,优化了流程.但与此同时,功耗和数字系统更高的延迟也不可忽视,设计者必须要在多种因素间找到平衡点.
TWS真无线耳机市场发展大好,未来耳机相信也会逐渐开发更多便捷的功能,与此同时会采用更多石英晶体,SMD晶振,包括检测耳机是否接入的晶振,实现摘下耳机暂停音乐的晶振,又或者是可以检测人民血压/心率的晶振.
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