Anwendung der ANC-Technologie für TWS-Kopfhörer
Seit Apple AirPods im Jahr 2016 auf den Markt brachte, wurde die aufstrebende Kategorie der geteilten True-Wireless-Kopfhörer (TWS) nach und nach durch den extremen Komfort für die Verbraucher und die Schmerzpunkte wie Übertragung, Akkulaufzeit und Preis gelöst und eine neue Runde von gezündet Wachstum. Volumenmarkt. Laut dem Forschungsbericht „Global Bluetooth Headset Sales and Revenue Forecast 2001-2024“, der von Strategy Analytics, einem weltweit renommierten Forschungsinstitut, veröffentlicht wurde, stieg der Umsatz von TWS-Bluetooth-Headsets im Jahr 2019 um 200 % und die Marktgröße von TWS Headsets sollen bis 2024 100 Milliarden Dollar erreichen. Bei einer kürzlichen Veranstaltung befinden sich die inländischen TWS-Headsets noch in der Phase des umfassenden Wachstums, und Spieler auf allen Ebenen werden diesen Markt vollständig betreten.
Die ANC-Funktion (Active Noise Cancellation) wird aufgrund ihrer Praktikabilität zu einer Standardfunktion von TWS-Kopfhörern, und es wird erwartet, dass bis 2023 mehr als die Hälfte der TWS-Kopfhörer mit der ANC-Funktion ausgestattet sein werden. Daher, wie man eine hervorragende Geräuschunterdrückung hinzufügt Funktion für kleine und tragbare TWS-Kopfhörer wird zum Hauptaugenmerk des Produktdesigns der aktuellen Kopfhörerhersteller. Als weltweit führender Anbieter von Datenkonvertierungs- und Signalverarbeitungstechnologie, die in der Branche weithin anerkannt ist, bietet ADI die branchenweit einzigartigen dedizierten ANC-SoC-Lösungen und wurde in den Flaggschiffen führender Audiohersteller im In- und Ausland wie Bose, Baohuaweijian, Wanmo usw. Es ist in Produkten weit verbreitet.
Diese Geräuschunterdrückungstechnologie lüftet das Geheimnis der Ruhe und wird zum Mainstream
Tatsächlich sind die grundlegendsten Bedürfnisse der Benutzer für TWS-Kopfhörer Tragbarkeit und lange Akkulaufzeit. Darüber hinaus ist das Hauptbedürfnis der Benutzer ein klares und sauberes Hörerlebnis. Heutzutage, wo Umgebungslärm ständig unsere verschiedenen Lebensbereiche überflutet, ist diese Anforderung nicht einfach zu erfüllen, und die Forderung nach Lärmminderung wird immer höher. Obwohl die passive Geräuschreduzierung durch das Umschließen des Ohrs zu einem geschlossenen Raum oder die Verwendung von Schallschutzmaterialien wie Silikon-Ohrstöpseln zum Blockieren von Außengeräuschen eine gute Rolle bei der Unterdrückung von hochfrequenten Geräuschen spielen kann, kann sie nichts für niederfrequente Geräusche tun es hängt von niederfrequentem Rauschen ab. auf aktive Geräuschunterdrückung. Die aktive Rauschunterdrückungsfunktion besteht darin, gegenphasige Schallwellen zu erzeugen, die dem externen Rauschen durch das Hardware-Rauschunterdrückungssystem entsprechen, um das Rauschen zu neutralisieren und so den Effekt der Rauschunterdrückung zu erzielen.
Laut Sophie Mao hat die aktive Rauschunterdrückung sowohl analoge als auch digitale Rauschverarbeitungsschaltungen. Obwohl die analoge Schaltung im Grunde keine Verzögerungen und die digitale Schaltung eine Verzögerung hat, hat die analoge aktive Rauschunterdrückungsschaltung viele Komponenten, große PCB-Größe und hohe Präzisionsanforderungen, so dass die digitale Rauschunterdrückung der aktuelle Mainstream ist. Darüber hinaus ist die analoge aktive Rauschunterdrückungsmethode in Bezug auf die Flexibilität begrenzt und konzentriert sich hauptsächlich auf die Lautstärkeanpassung, während die digitale aktive Rauschunterdrückung den Rauschunterdrückungseffekt optimieren kann, indem sie die Verstärkung, den EQ-Koeffizienten und die Aktualisierung der Firmware anpasst. Die Konsistenz der analogen aktiven Rauschunterdrückungsschaltung ist sehr schlecht und muss wiederholt auf der Hardware angepasst und kalibriert werden. Die digitale aktive Rauschunterdrückung hat eine gute Konsistenz, und es gibt entsprechende Einstellwerkzeuge und Software, um die Kalibrierung einfach zu erreichen. Schließlich scheinen die Stücklistenkosten der analogen aktiven Rauschunterdrückung darunter zu liegen, aber die Fehlerrate und die Nacharbeitsrate sind hoch, und die Gesamtkosten der Massenproduktion sind tatsächlich höher als die von digitalen Schaltungen. Daher gehört die analoge aktive Rauschunterdrückung allmählich der Vergangenheit an, und die digitale aktive Rauschunterdrückung ist zum Mainstream des Marktes geworden.
Analoge Rauschunterdrückungs-Verarbeitungsschaltung im Vergleich zu digitaler Rauschunterdrückungs-Verarbeitungsschaltung
Hinsichtlich der Umsetzung lässt sich die aktive Rauschunterdrückung in drei Arten unterteilen: FeedForward, Feedback und eine Kombination aus beiden (Hybrid). Feedforward-Kopfhörer mit aktiver Rauschunterdrückung befinden sich im Allgemeinen außerhalb, sammeln Geräusche und senden sie dann zur Verarbeitung an DSP und geben dann Schallwellen mit umgekehrter Phase zur Rauschunterdrückung aus. Das Mikrofon des Headsets mit aktiver Feedback-Rauschunterdrückung befindet sich im Inneren des Hohlraums, und das gesammelte und in den DSP eingegebene Rauschen ist im Grunde dasselbe wie das, was das Ohr hört, und kann direkt invertiert werden. Die hybride aktive Rauschunterdrückung, die die beiden Methoden kombiniert, kann eine schnellere und bessere Rauschunterdrückung erreichen. „Auch wenn die Kosten für die hybride aktive Rauschunterdrückung derzeit relativ höher sind, da die Kosten für Chips und Mikrofone sinken, wird diese Methode, die ein besseres Hörerlebnis bringen kann, definitiv zur ersten Wahl für Hersteller.“ betonte Sophie Mao. Die SoC-Lösung ADAU1787 von ADI bietet eine 4--Kanal-ADC-Eingangsschnittstelle und einen 4--Kanal-Digitalmikrofoneingang, der für gemischte Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung geeignet ist.
△ANC (Active Noise Cancellation)-Chip überwacht sowohl die von der externen Quelle erzeugten Geräusche als auch den vom Kopfhörerlautsprecher über das eingebaute Mikrofon wiedergegebenen Ton
Modulare Chip-Softwarelösung zur Lösung des Kernproblems von Kopfhörer-ANC
Daher liegt der Fokus der TWS-Kopfhörer-Rauschunterdrückung darauf, Rauschen genau zu erfassen, ausgelöschte gegenphasige Schallwellen schnell zu verarbeiten und auszugeben und gleichzeitig einen möglichst geringen Stromverbrauch zu haben, um eine lange Batterielebensdauer zu erreichen. Die drei Kernkomponenten der aktiven Rauschunterdrückung sind ADC, DSP und DAC. Da ADI, das schon immer führend in der Hochleistungs-Analogtechnologie und der digitalen Signalverarbeitungstechnologie war, sich natürlich den First-Mover-Vorteil bei ADC, DAC und DSP verschafft hat und damit feinfühlig umgehen kann. Das empfindlichste Mikrofonsignal im ANC-System, das gleichzeitig einen extrem niedrigen Stromverbrauch gewährleistet, zeigt starke Signalverarbeitungsfähigkeiten und demonstriert gleichzeitig seine profunden Fähigkeiten in kleinen Chipgehäusen und niedrigem Stromverbrauch.
