Застосування технології ANC для навушників TWS
Відтоді як Apple випустила AirPods у 2016 році, категорія бездротових бездротових навушників (TWS), що з’явилася, поступово була вирішена завдяки надзвичайній зручності, наданій споживачам, і проблемним точкам, таким як передача, термін служби батареї та ціна, детонуючи новий виток зростання. обсяг ринку. Відповідно до звіту про дослідження «Global Bluetooth Headset Sales and Revenue Forecast 2001-2024», опублікованого всесвітньо відомою дослідницькою установою Strategy Analytics, у 2019 році продажі Bluetooth-гарнітур TWS зросли на 200 відсотків, а розмір ринку TWS очікується, що до 2024 року кількість гарнітур досягне 100 мільярдів доларів. На недавньому заході вітчизняні гарнітури TWS все ще перебувають на стадії екстенсивного зростання, і гравці всіх рівнів повністю вийдуть на цей ринок.
Функція ANC (активне шумозаглушення) стає стандартною функцією навушників TWS через свою практичність, і очікується, що більше половини навушників TWS буде оснащено функцією ANC до 2023 року. Отже, як додати відмінне шумозаглушення Функція невеликих і портативних навушників TWS стає ключовим напрямком дизайну продукції поточних виробників навушників. Як провідний світовий постачальник технологій перетворення даних і обробки сигналів, широко визнаних у галузі, ADI пропонує унікальні спеціалізовані рішення ANC SoC, які використовувалися у флагманах провідних виробників аудіо в країні та за кордоном, таких як Bose, Baohuaweijian, Wanmo тощо. Він широко використовується в продуктах.
Розкриваючи секрет тихої роботи, ця технологія шумопоглинання стає мейнстрімом
Насправді для навушників TWS основними потребами користувачів є портативність і тривалий час автономної роботи. Крім того, основні потреби користувачів – це чітке та чисте прослуховування. Сьогодні, коли шум навколишнього середовища весь час наповнює наші різноманітні сцени життя, цю вимогу нелегко досягти, і попит на шумозаглушення стає все вищим і вищим. Хоча пасивне шумозаглушення шляхом огородження вуха, щоб утворити закритий простір, або використання звукоізоляційних матеріалів, таких як силіконові беруші для блокування зовнішнього шуму, може відігравати хорошу роль у придушенні високочастотного шуму, воно не може нічого зробити для низькочастотного шуму, і це залежить від низькочастотного шуму. на активне шумозаглушення. Функція активного шумозаглушення генерує протифазні звукові хвилі, що дорівнюють зовнішньому шуму через апаратну систему шумозаглушення для нейтралізації шуму та досягнення ефекту шумозаглушення.
За словами Софі Мао, активне шумозаглушення має як аналогові, так і цифрові схеми обробки шуму. Хоча аналогова схема має в основному нульові затримки, а цифрова схема має затримку, аналогова схема активного шумозаглушення має багато компонентів, великий розмір друкованої плати та високі вимоги до точності, тому цифрове шумозаглушення є нинішнім мейнстрімом. Крім того, з точки зору гнучкості, аналоговий метод активного шумозаглушення обмежений, головним чином зосереджений на регулюванні гучності, тоді як цифровий активний шумозаглушення може оптимізувати ефект шумозаглушення шляхом регулювання посилення, коефіцієнта еквалайзера та оновлення мікропрограми. Узгодженість аналогової схеми активного шумозаглушення дуже погана, і її необхідно налаштовувати та калібрувати повторно на апаратному забезпеченні; цифрове активне шумозаглушення має добру послідовність, і існують відповідні інструменти налаштування та програмне забезпечення для легкого виконання калібрування. Нарешті, вартість BOM аналогового активного шумопоглинання здається нижчою, але рівень браку та частота переробки високий, а загальна вартість масового виробництва фактично вища, ніж у цифрових схем. Таким чином, аналогове активне шумозаглушення поступово відходить у минуле, а цифрове активне шумозаглушення стає мейнстрімом ринку.
Аналогова схема обробки шумозаглушення проти цифрової схеми обробки шумозаглушення
З точки зору реалізації, активне шумозаглушення можна розділити на три типи: FeedForward, Feedback і їх комбінацію (Hybrid). Навушники з активним шумозаглушенням з упередженим зв’язком зазвичай розташовуються зовні, збирають шум і потім надсилають його в DSP для обробки, а потім виводять звукові хвилі з оберненою фазою для зменшення шуму. Мікрофон гарнітури з активним шумозаглушенням зі зворотним зв’язком розташований усередині порожнини, а шум, який збирається та вводиться в DSP, в основному такий самий, як той, який чує вухо, і може бути безпосередньо інвертований. Гібридне активне шумозаглушення, що поєднує два методи, може досягти швидшого та кращого шумозаглушення. «Наразі, хоча вартість гібридного активного шумозаглушення відносно вища, оскільки вартість чіпів і мікрофонів зменшується, цей метод, який може принести кращий досвід прослуховування, безумовно, стане першим вибором для виробників». – підкреслила Софі Мао. Рішення ADI ADAU1787 SoC забезпечує 4-канальний вхідний інтерфейс АЦП і 4-канальний цифровий мікрофонний вхід, який підходить для змішаних навушників із шумопоглинанням.
△Чіп ANC (активне шумозаглушення) відстежує як шум, створюваний зовнішнім джерелом, так і звук, який відтворюється через динамік навушників через вбудований мікрофон
Модульне рішення програмного забезпечення Chip для вирішення основної проблеми ANC для навушників
Таким чином, шумопоглинання навушників TWS спрямоване на точний збір шуму, швидку обробку та виведення скасоване протифазних звукових хвиль і водночас мінімальне можливе споживання енергії для досягнення тривалого терміну служби батареї. Трьома основними частинами активного шумозаглушення є АЦП, DSP і ЦАП. Оскільки компанія ADI, яка завжди була лідером у високопродуктивних аналогових технологіях і технологіях цифрової обробки сигналів, природним чином отримала першорядну перевагу в АЦП, ЦАП і DSP і може впоратися з цим делікатно. Найчутливіший сигнал мікрофона в системі ANC, забезпечуючи наднизьке енергоспоживання, демонструє потужні можливості обробки сигналу та в той же час демонструє глибокі навички роботи з невеликими мікросхемами та низьким енергоспоживанням.
