יישום טכנולוגיית ANC לאוזניות TWS
מאז שאפל השיקה את ה-AirPods ב-2016, הקטגוריה המתפתחת של אוזניות אלחוטיות אמיתיות מפוצלות (TWS) נפתרה בהדרגה בזכות הנוחות הקיצונית שהובאה לצרכנים ונקודות הכאב כמו תיבת הילוכים, חיי סוללה ומחיר, ופוצצה סבב חדש של צמיחה. נפח השוק. על פי דו"ח המחקר "תחזית המכירות וההכנסות העולמית של אוזניות Bluetooth לשנים 2001-2024" שפורסם על ידי Strategy Analytics, מכון מחקר בעל שם עולמי, המכירות של אוזניות Bluetooth TWS גדלו ב-200% בשנת 2019, וגודל השוק של אוזניות TWS צפוי להגיע ל-100 מיליארד עד 2024. דולר. באירוע שנערך לאחרונה, אוזניות TWS מקומיות עדיין נמצאות בשלב של צמיחה נרחבת, ושחקנים בכל הרמות ייכנסו במלואם לשוק זה.
פונקציית ANC (ביטול רעשים אקטיבי) הופכת לתכונה סטנדרטית של אוזניות TWS בשל הפרקטיות שלה, וצפויה כי יותר ממחצית אוזניות TWS יצוידו בפונקציית ANC עד 2023. לכן, כיצד להוסיף פונקציית הפחתת רעשים מצוינת לאוזניות TWS קטנות וניידות הופכת למוקד העיקרי של עיצוב המוצר של יצרני האוזניות הנוכחיים. כספקית מובילה בעולם של טכנולוגיית המרת נתונים ועיבוד אותות המוכרת באופן נרחב בתעשייה, ADI מספקת את פתרונות ANC SoC הייעודיים הייחודיים של התעשייה, ושימשה בספינות הדגל של יצרני אודיו מובילים בבית ומחוצה לו כגון Bose, Baohuaweijian, Wanmo וכו '. זה כבר בשימוש נרחב במוצרים.
כשהיא מפצחת את הסוד לשקט, הטכנולוגיה הזו של ביטול הרעשים הופכת למיינסטרים
למעשה, עבור אוזניות TWS, הצרכים הבסיסיים ביותר של המשתמשים הם ניידות וחיי סוללה ארוכים. נוסף על כך, הצרכים העיקריים של המשתמשים הם חוויית האזנה ברורה ונקייה. כיום, כאשר רעש סביבתי מציף את סצנות החיים השונות שלנו כל הזמן, דרישה זו אינה קלה להשגה, והביקוש להפחתת רעש הולך וגדל. למרות שהפחתת רעש פסיבית על ידי סגירת האוזן כדי ליצור חלל סגור, או שימוש בחומרי בידוד קול כגון אטמי אוזניים מסיליקון כדי לחסום רעש חיצוני יכולים למלא תפקיד טוב בדיכוי רעש בתדר גבוה, זה לא יכול לעשות שום דבר עבור רעש בתדר נמוך, וזה תלוי ברעש בתדר נמוך. בביטול רעשים אקטיבי. פונקציית הפחתת הרעש האקטיבית היא ליצור גלי קול אנטי-פאזיים השווים לרעש החיצוני באמצעות מערכת הפחתת הרעש בחומרה כדי לנטרל את הרעש, כדי להשיג את ההשפעה של הפחתת רעש.
לדברי סופי מאו, להפחתת רעש אקטיבית יש מעגלי עיבוד רעש אנלוגיים ודיגיטליים כאחד. למרות שלמעגל האנלוגי יש בעצם אפס עיכובים ולמעגל הדיגיטלי יש השהיה, למעגל הפחתת הרעש האקטיבי האנלוגי יש רכיבים רבים, גודל PCB גדול ודרישות דיוק גבוהות, כך שהפחתת רעש דיגיטלי היא המיינסטרים הנוכחי. בנוסף, במונחים של גמישות, שיטת הפחתת הרעש האקטיבית האנלוגית מוגבלת, ומתמקדת בעיקר בהתאמת עוצמת הקול, בעוד שהפחתת הרעש האקטיבית הדיגיטלית יכולה לייעל את אפקט הפחתת הרעש על ידי התאמת הרווח, מקדם EQ ועדכון הקושחה. העקביות של מעגל הפחתת הרעש הפעיל האנלוגי ירודה מאוד, ויש לכוונן ולכייל אותה שוב ושוב על החומרה; להפחתת הרעש האקטיבית הדיגיטלית יש עקביות טובה, ויש כלי כוונון ותוכנות מתאימים כדי להשיג את הכיול בקלות. לבסוף, נראה כי עלות ה-BOM של הפחתת רעש פעיל אנלוגי נמוכה מכך, אך קצב הפגם וקצב העיבוד מחדש גבוהים, ועלות הייצור ההמוני הכוללת גבוהה למעשה מזו של מעגלים דיגיטליים. לכן, הפחתת רעשים אקטיבית אנלוגית הופכת בהדרגה לנחלת העבר, והפחתת רעשים אקטיביים דיגיטליים הפכה לזרם המרכזי של השוק.
מעגל עיבוד אנלוגי להפחתת רעשים לעומת מעגל עיבוד הפחתת רעשים דיגיטלי
מבחינת היישום, ניתן לחלק את הפחתת הרעש האקטיבית לשלושה סוגים: FeedForward, משוב ושילוב של השניים (Hybrid). אוזניות להפחתת רעשים אקטיביות של Feedforward ממוקמות בדרך כלל בחוץ, אוספות רעשים ולאחר מכן שולחות אותו ל-DSP לעיבוד, ולאחר מכן מפיקות גלי קול בפאזה הפוכה להפחתת רעשים. המיקרופון של אוזניות הפחתת הרעשים האקטיביות המשוב ממוקם בתוך החלל, והרעש שנאסף והקלט ל- DSP זהה בעצם למה שהאוזן שומעת, וניתן להפוך אותו ישירות. הפחתת הרעש האקטיבי ההיברידית המשלבת את שתי השיטות יכולה להשיג הפחתת רעשים מהירה וטובה יותר. "נכון לעכשיו, למרות שעלות הפחתת הרעש האקטיבי ההיברידי גבוהה יחסית, ככל שעלות השבבים והמיקרופונים יורדת, שיטה זו שיכולה להביא לחוויית האזנה טובה יותר בהחלט תהפוך לבחירה הראשונה עבור היצרנים". סופי מאו הדגישה. פתרון ADAU1787 SoC של ADI מספק ממשק קלט ADC של 4 ערוצים וכניסת מיקרופון דיגיטלית של 4 ערוצים, המתאימה לאוזניות עם ביטול רעשים מעורב.
△שבב ANC (ביטול רעש אקטיבי) מנטר הן את הרעש שנוצר על ידי המקור החיצוני והן את הצליל המושמע על ידי רמקול האוזניות דרך המיקרופון המובנה
פתרון מודולרי של תוכנת שבב לפתרון נקודת הכאב המרכזית של אוזניות ANC
לכן, המיקוד של הפחתת רעשי אוזניות TWS הוא לאסוף רעש במדויק, לעבד ולהפיק במהירות גלי קול אנטי-פאזיים שבוטלו, ובמקביל יש את צריכת החשמל הנמוכה ביותר האפשרית כדי להשיג חיי סוללה ארוכים. שלושת חלקי הליבה של הפחתת רעש פעילה הם ADC, DSP ו-DAC. מכיוון ש-ADI, שתמיד הובילה בטכנולוגיה אנלוגית בעלת ביצועים גבוהים ובטכנולוגיית עיבוד אותות דיגיטליים, השיגה באופן טבעי את יתרון המניע הראשון ב-ADC, DAC ו-DSP, ויכולה להתמודד עם זה בעדינות. אות המיקרופון הרגיש ביותר במערכת ANC, תוך הבטחת צריכת חשמל נמוכה במיוחד, מציג יכולות עיבוד אותות חזקות, ובמקביל מדגים את כישוריו העמוקים בחבילות שבבים קטנות וצריכת חשמל נמוכה.
