تطبيق تقنية ANC لسماعات الرأس TWS
منذ أن أطلقت Apple AirPods في عام 2016 ، تم حل الفئة الناشئة من سماعات الأذن اللاسلكية الحقيقية المقسمة (TWS) تدريجيا بفضل الراحة القصوى التي تم توفيرها للمستهلكين ونقاط الألم مثل الإرسال وعمر البطارية والسعر ، مما أدى إلى تفجير جولة جديدة من النمو. حجم السوق. وفقا لتقرير أبحاث "توقعات مبيعات سماعات البلوتوث والإيرادات العالمية 2001-2024" الصادر عن شركة Strategy Analytics ، وهي مؤسسة بحثية ذات شهرة عالمية ، زادت مبيعات سماعات TWS Bluetooth بنسبة 200٪ في عام 2019 ، ومن المتوقع أن يصل حجم سوق سماعات TWS إلى 100 مليار بحلول عام 2024. دولار. في حدث حديث ، لا تزال سماعات TWS المحلية في مرحلة النمو الواسع النطاق ، وسيدخل اللاعبون على جميع المستويات هذا السوق بالكامل.
أصبحت وظيفة ANC (إلغاء الضوضاء النشط) ميزة قياسية لسماعات الرأس TWS بسبب عمليتها العملية ، ومن المتوقع أن يتم تجهيز أكثر من نصف سماعات الرأس TWS بوظيفة ANC بحلول عام 2023. لذلك ، أصبحت كيفية إضافة وظيفة ممتازة للحد من الضوضاء إلى سماعات TWS الصغيرة والمحمولة محور التركيز الرئيسي لتصميم منتجات الشركات المصنعة لسماعات الأذن الحالية. كمورد رائد عالميا لتكنولوجيا تحويل البيانات ومعالجة الإشارات المعترف بها على نطاق واسع في هذه الصناعة ، توفر ADI حلول ANC SoC المخصصة الفريدة من نوعها في الصناعة ، وقد تم استخدامها في الشركات الرائدة في مجال تصنيع الصوت الرائدة في الداخل والخارج مثل Bose و Baohuaweijian و Wanmo ، إلخ. وقد تم استخدامه على نطاق واسع في المنتجات.
تكسير سر الهدوء ، هذه التكنولوجيا المانعة للضوضاء تسير في الاتجاه السائد
في الواقع ، بالنسبة لسماعات الرأس TWS ، فإن الاحتياجات الأساسية للمستخدمين هي قابلية الحمل وعمر البطارية الطويل. علاوة على ذلك ، فإن الاحتياجات الرئيسية للمستخدمين هي تجربة استماع واضحة ونظيفة. اليوم ، عندما تغمر الضوضاء البيئية مشاهد حياتنا المختلفة طوال الوقت ، ليس من السهل تحقيق هذا المطلب ، والطلب على الحد من الضوضاء يزداد ارتفاعا وارتفاعا. على الرغم من أن الحد من الضوضاء السلبية عن طريق إحاطة الأذن لتشكيل مساحة مغلقة ، أو استخدام مواد عازلة للصوت مثل سدادات الأذن المصنوعة من السيليكون لمنع الضوضاء الخارجية يمكن أن يلعب دورا جيدا في قمع الضوضاء عالية التردد ، إلا أنه لا يمكنه فعل أي شيء للضوضاء منخفضة التردد ، ويعتمد ذلك على الضوضاء منخفضة التردد. على إلغاء الضوضاء النشط. تتمثل وظيفة الحد من الضوضاء النشطة في توليد موجات صوتية مضادة للطور تساوي الضوضاء الخارجية من خلال نظام تقليل ضوضاء الأجهزة لتحييد الضوضاء ، وذلك لتحقيق تأثير الحد من الضوضاء.
وفقا لصوفي ماو ، فإن الحد من الضوضاء النشط يحتوي على دوائر معالجة ضوضاء تناظرية ورقمية. على الرغم من أن الدائرة التناظرية لديها في الأساس صفر تأخير والدائرة الرقمية لديها تأخير ، فإن دائرة الحد من الضوضاء النشطة التناظرية لديها العديد من المكونات ، وحجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور الكبير ، ومتطلبات الدقة العالية ، لذلك الحد من الضوضاء الرقمية هو التيار الرئيسي الحالي. بالإضافة إلى ذلك ، من حيث المرونة ، فإن طريقة تقليل الضوضاء النشطة التناظرية محدودة ، مع التركيز بشكل أساسي على ضبط مستوى الصوت ، في حين أن الحد من الضوضاء النشطة الرقمية يمكن أن يحسن تأثير تقليل الضوضاء عن طريق ضبط الكسب ومعامل EQ وتحديث البرامج الثابتة. اتساق دائرة الحد من الضوضاء النشطة التناظرية ضعيف للغاية ، ويجب تعديله ومعايرته بشكل متكرر على الأجهزة ؛ يتمتع الحد من الضوضاء النشطة الرقمية باتساق جيد ، وهناك أدوات وبرامج ضبط مقابلة لتحقيق المعايرة بسهولة. وأخيرا، يبدو أن تكلفة قائمة مكونات الصنف للحد من الضوضاء النشطة التناظرية أقل من ذلك، ولكن معدل العيوب ومعدل إعادة العمل مرتفعان، والتكلفة الإجمالية للإنتاج الضخم أعلى في الواقع من تكلفة الدوائر الرقمية. لذلك ، أصبح الحد من الضوضاء النشطة التناظرية تدريجيا شيئا من الماضي ، وأصبح الحد من الضوضاء النشطة الرقمية هو التيار الرئيسي للسوق.
دائرة معالجة الحد من الضوضاء التناظرية مقابل دائرة معالجة الحد من الضوضاء الرقمية
من حيث التنفيذ ، يمكن تقسيم الحد من الضوضاء النشطة إلى ثلاثة أنواع: FeedForward ، و Feedback ، ومزيج من الاثنين (الهجين). توجد سماعات الرأس النشطة للحد من الضوضاء Feedforward بشكل عام في الخارج ، وتجمع الضوضاء ثم ترسلها إلى DSP للمعالجة ، ثم تخرج موجات صوتية عكسية الطور لتقليل الضوضاء. يقع ميكروفون سماعة رأس الحد من الضوضاء النشطة داخل التجويف ، والضوضاء التي تم جمعها وإدخالها إلى DSP هي في الأساس نفس ما تسمعه الأذن ، ويمكن عكسها مباشرة. يمكن للحد من الضوضاء النشطة الهجينة التي تجمع بين الطريقتين تحقيق تقليل أسرع وأفضل للضوضاء. "في الوقت الحاضر ، على الرغم من أن تكلفة الحد من الضوضاء النشطة الهجينة أعلى نسبيا ، حيث تنخفض تكلفة الرقائق والميكروفونات ، فإن هذه الطريقة التي يمكن أن تجلب تجربة استماع أفضل ستصبح بالتأكيد الخيار الأول للمصنعين." أكدت صوفي ماو. يوفر حل ADAU1787 SoC من ADI واجهة إدخال ADC ذات 4 قنوات وإدخال ميكروفون رقمي 4 قنوات ، وهو مناسب لسماعات الرأس المختلطة المانعة للضوضاء.
△ANC (إلغاء الضوضاء النشط) رقاقة يراقب كل من الضوضاء الناتجة عن المصدر الخارجي والصوت الذي تلعبه سماعة الرأس من خلال الميكروفون المدمج
حل معياري لبرنامج رقاقة لحل نقطة الألم الأساسية لسماعة الرأس ANC
لذلك ، ينصب تركيز تقليل ضوضاء سماعة الأذن TWS على جمع الضوضاء بدقة ، ومعالجة الموجات الصوتية المضادة للطور الملغاة وإخراجها بسرعة ، وفي الوقت نفسه الحصول على أقل استهلاك ممكن للطاقة لتحقيق عمر بطارية طويل. الأجزاء الأساسية الثلاثة للحد من الضوضاء النشطة هي ADC و DSP و DAC. نظرا لأن ADI ، التي كانت دائما رائدة في التكنولوجيا التناظرية عالية الأداء وتكنولوجيا معالجة الإشارات الرقمية ، اكتسبت بشكل طبيعي ميزة المحرك الأول في ADC و DAC و DSP ، ويمكنها التعامل معها بدقة. تظهر إشارة الميكروفون الأكثر حساسية في نظام ANC ، مع ضمان استهلاك منخفض للغاية للطاقة ، قدرات معالجة إشارة قوية ، وفي الوقت نفسه تظهر مهاراتها العميقة في حزم الرقائق الصغيرة واستهلاك الطاقة المنخفض.
