Applicazione della tecnologia ANC per le cuffie TWS
Da quando Apple ha lanciato gli AirPods nel 2016, la categoria emergente degli auricolari split true wireless (TWS) è stata gradualmente risolta in virtù dell'estrema comodità offerta ai consumatori e dei punti deboli come trasmissione, durata della batteria e prezzo, facendo esplodere un nuovo round di crescita. mercato a volume. Secondo il rapporto di ricerca "Global Bluetooth Headset Sales and Revenue Forecast 2001-2024" pubblicato da Strategy Analytics, un istituto di ricerca di fama mondiale, le vendite di auricolari Bluetooth TWS sono aumentate del 200% nel 2019 e le dimensioni del mercato di TWS le cuffie dovrebbero raggiungere i 100 miliardi entro il 2024. Dollaro. In un recente evento, le cuffie TWS domestiche sono ancora in una fase di ampia crescita e i giocatori di tutti i livelli entreranno a pieno titolo in questo mercato.
La funzione ANC (Active Noise Cancellation) sta diventando una caratteristica standard delle cuffie TWS per la sua praticità, e si prevede che più della metà delle cuffie TWS sarà dotata della funzione ANC entro il 2023. Quindi, come aggiungere un'eccellente riduzione del rumore funzione per gli auricolari TWS piccoli e portatili sta diventando l'obiettivo principale della progettazione dei prodotti degli attuali produttori di auricolari. In qualità di fornitore leader mondiale di tecnologia di conversione dati ed elaborazione del segnale ampiamente riconosciuta nel settore, ADI fornisce soluzioni SoC ANC dedicate esclusive del settore ed è stata utilizzata nelle ammiraglie dei principali produttori audio in patria e all'estero come Bose, Baohuaweijian, Wanmo, ecc. È stato ampiamente utilizzato nei prodotti.
Scoprendo il segreto della silenziosità, questa tecnologia di cancellazione del rumore sta diventando mainstream
Infatti, per le cuffie TWS, le esigenze più basilari degli utenti sono la portabilità e la lunga durata della batteria. Inoltre, le principali esigenze degli utenti sono un'esperienza di ascolto chiara e pulita. Oggi, quando il rumore ambientale inonda continuamente le nostre varie scene di vita, questo requisito non è facile da soddisfare e la richiesta di riduzione del rumore sta aumentando sempre di più. Sebbene la riduzione passiva del rumore chiudendo l'orecchio per formare uno spazio chiuso o utilizzando materiali di isolamento acustico come i tappi per le orecchie in silicone per bloccare il rumore esterno possa svolgere un buon ruolo nella soppressione del rumore ad alta frequenza, non può fare nulla per il rumore a bassa frequenza e dipende dal rumore a bassa frequenza. sulla cancellazione attiva del rumore. La funzione di riduzione del rumore attiva consiste nel generare onde sonore antifase uguali al rumore esterno attraverso il sistema di riduzione del rumore hardware per neutralizzare il rumore, in modo da ottenere l'effetto di riduzione del rumore.
Secondo Sophie Mao, la riduzione attiva del rumore ha circuiti di elaborazione del rumore sia analogici che digitali. Sebbene il circuito analogico abbia praticamente zero ritardi e il circuito digitale abbia un ritardo, il circuito di riduzione del rumore attivo analogico ha molti componenti, grandi dimensioni del PCB e requisiti di alta precisione, quindi la riduzione del rumore digitale è l'attuale corrente principale. Inoltre, in termini di flessibilità, il metodo di riduzione attiva del rumore analogico è limitato, concentrandosi principalmente sulla regolazione del volume, mentre la riduzione attiva del rumore digitale può ottimizzare l'effetto di riduzione del rumore regolando il guadagno, il coefficiente di equalizzazione e aggiornando il firmware. La consistenza del circuito di riduzione del rumore attivo analogico è molto scarsa e deve essere regolato e calibrato ripetutamente sull'hardware; la riduzione attiva del rumore digitale ha una buona consistenza e sono disponibili strumenti e software di regolazione corrispondenti per ottenere facilmente la calibrazione. Infine, il costo BOM della riduzione del rumore attivo analogico sembra essere inferiore, ma il tasso di difetti e il tasso di rilavorazione sono elevati e il costo complessivo di produzione di massa è in realtà superiore a quello dei circuiti digitali. Pertanto, la riduzione attiva del rumore analogica sta gradualmente diventando un ricordo del passato e la riduzione attiva del rumore digitale è diventata la corrente principale del mercato.
Circuito di elaborazione di riduzione del rumore analogico vs circuito di elaborazione di riduzione del rumore digitale
In termini di implementazione, la riduzione attiva del rumore può essere suddivisa in tre tipi: FeedForward, Feedback e una combinazione dei due (Hybrid). Le cuffie con riduzione attiva del rumore feedforward si trovano generalmente all'esterno, raccolgono il rumore e quindi lo inviano al DSP per l'elaborazione, quindi emettono onde sonore a fase inversa per la riduzione del rumore. Il microfono dell'auricolare con riduzione attiva del rumore di feedback si trova all'interno della cavità e il rumore raccolto e inviato al DSP è sostanzialmente lo stesso di quello che sente l'orecchio e può essere invertito direttamente. La riduzione attiva del rumore ibrida combinando i due metodi può ottenere una riduzione del rumore più rapida e migliore. "Attualmente, sebbene il costo della riduzione attiva del rumore ibrida sia relativamente più alto, poiché il costo di chip e microfoni diminuisce, questo metodo che può offrire una migliore esperienza di ascolto diventerà sicuramente la prima scelta per i produttori". Sophie Mao ha sottolineato. La soluzione SoC ADAU1787 di ADI fornisce un'interfaccia di ingresso ADC a 4-canale e un ingresso microfono digitale a 4-canale, adatto per cuffie miste con cancellazione del rumore.
△ Il chip ANC (Active Noise Cancellation) monitora sia il rumore generato dalla sorgente esterna che il suono riprodotto dall'altoparlante delle cuffie attraverso il microfono integrato
Chip software soluzione modulare per risolvere il punto dolente principale delle cuffie ANC
Pertanto, l'obiettivo della riduzione del rumore degli auricolari TWS è raccogliere accuratamente il rumore, elaborare ed emettere rapidamente onde sonore antifase annullate e allo stesso tempo avere il minor consumo energetico possibile per ottenere una lunga durata della batteria. Le tre parti principali della riduzione attiva del rumore sono ADC, DSP e DAC. Poiché ADI, che è sempre stata leader nella tecnologia analogica ad alte prestazioni e nella tecnologia di elaborazione del segnale digitale, ha naturalmente ottenuto il vantaggio di prima mossa in ADC, DAC e DSP e può gestirlo con delicatezza. Il segnale del microfono più sensibile nel sistema ANC, pur garantendo un consumo energetico estremamente basso, mostra forti capacità di elaborazione del segnale e allo stesso tempo dimostra le sue profonde capacità in pacchetti di chip di piccole dimensioni e basso consumo energetico.
