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TWS耳機是如何達到驚人的40dB降噪效果的?

2021-12-29 408



編者按:
未來幾年TWS耳機市場將持續保持快速成長。那麼,TWS耳機市場未來究竟會成長到多大規模,其成長上限又在哪裡呢?

     
半入耳式真無線耳機是如何達到如此驚人的降噪效果的?這在以前是不可想像的,但現在,借助ams技術,這個夢想終於成為現實。


     10月29日清晨,蘋果發表了新一代TWS耳機-AirPods Pro無線耳機,支援主動式降噪功能。經過測試,這款半入耳式TWS耳機的降噪效果竟然超越了Bose頭戴式耳機!所有體驗過的人都感到震驚。儘管售價高達1,999元,但用戶依然蜂擁而至,迫使蘋果不斷提升產能。這款耳機也引領了TWS耳機降噪的新潮流。那麼,半入耳式耳機究竟是如何達到如此驚豔的降噪效果的呢?讓我們一起來看看主動降噪領域領先廠商ams的降噪黑科技。

     長期的辛勤耕耘終會帶來豐收。


事實上,主動降噪技術的原理非常簡單。我們都知道聲音是一種波,它有波峰和波谷,而波峰和波谷直接決定了聲音的大小。根據物理理論,當兩個頻率相同但相位相反的波相遇時,會發生干涉和疊加。因此,只要我們設計出一個相位完全相反的相似波,就可以將雜訊強度降至最低,從而消除雜訊。


這就好比一個物體因外力作用向上振動時,另一個力會主動抑制這種振動波,使其保持在原位。主動降噪技術的原理與之類似,它允許一個聲波抑制另一個聲波。這就是主動降噪的原理。除了應用於耳機領域,主動降噪技術在汽車領域也得到了廣泛應用。許多中高階車型都採用了主動降噪技術。


      最近,ams 全球銷售和行銷執行副總裁 Pierre Laboisseans 接受了電子創新網路等媒體的採訪,並介紹了 ams 的主動降噪技術。

      事實上,ams在降噪領域深耕十餘年。早期ams主要提供類比降噪解決方案。此外,ams也為耳機製造商提供專業知識,幫助他們優化產品設計的聲學、機械和電氣性能。 2016年,ams完成對Incus Laboratories的收購,獲得了全新的數位音訊技術,正式進軍數位降噪領域。

      Pierre表示,該公司在音訊領域累積了大量經驗,並且在蘋果也是如此。AirPods Pro wireless headphones在發布之前,沒有一項是半入耳式耳機特有的。耳機降噪解決方案。今年六月,ams該公司正式發表了半入耳式耳機的AS3460主動降噪晶片。




      AS3460 是一款數位降噪解決方案。除了整合主要用於運行降噪演算法的增強聽覺引擎(AHE)外,該晶片還整合了用於訊號控制的 Arm Cortex-M4F MCU。其中,AHE中自主研發的DSP是ams解決方案的核心競爭力之一。DSP完全基於自主智慧財產權的研發,在相關演算法處理上具有獨特的優勢。這項技術起源於Incus Laboratories acquired earlier.


      ams是多年來累積起來的大量的數位訊號處理降噪專利可以幫助製造商利用DSP進行降噪。其主要方法是利用複雜的濾波器和相關演算法技術,在數位訊號處理中進行頻率響應和相位校正。補償,憑藉這些專利技術,此解決方案比傳統的類比降噪解決方案效能更優。

      AS3460 can also bring automatic preset selection (APS:也就是說,自動預設場景切換功能。具體方法是,AMS針對不同的場景設計不同的濾鏡,並將它們暫時儲存在晶片中。在實際使用中,APS 可以自動匹配不同雜訊場景的最佳濾波器,從而帶來更好的主動降噪效果。同時,在使用過程中,採用此方案的耳機還可以根據人耳與耳機之間洩漏變化引起的傳遞函數變化,即時計算最佳降噪參數並平滑切換,從而實現無爆音的自然聆聽體驗。




      Pierre揭示未來ams也將推出一款降噪效果更佳的解決方案。此外,他認為TWS耳機產品線也將整合更多功能。例如,整合生物辨識監測也是未來的發展趨勢。 ams在這方面擁有軟硬體一體化的解決方案,但他並未透露更多細節。

      根據GFK預測,到2020年,全球TWS藍牙耳機市場規模將達11億美元。趨勢科技旗下子公司頂級產業研究院的最新報告也指出,光是2019年,全球TWS藍牙耳機出貨量就達到了78萬套,較去年同期成長52.9%!該數據還不包括華強耳機的大量仿冒產品。如果將 AirPods Pro TWS 耳機的出貨量也計算在內,這個數字將會非常驚人!明年,藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)將推出真正支援真無線耳機(TWS耳機)的全新藍牙標準。屆時,真無線耳機領域將迎來新一輪的重大變革。

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