Application de la technologie ANC pour les écouteurs TWS
Depuis qu'Apple a lancé les AirPods en 2016, la catégorie émergente des écouteurs split true wireless (TWS) a été progressivement résolue en raison de l'extrême commodité apportée aux consommateurs et des problèmes tels que la transmission, la durée de vie de la batterie et le prix, faisant exploser une nouvelle série de croissance. marché en volume. Selon le rapport de recherche "Global Bluetooth Headset Sales and Revenue Forecast 2001-2024" publié par Strategy Analytics, une institution de recherche de renommée mondiale, les ventes de casques Bluetooth TWS ont augmenté de 200 % en 2019, et la taille du marché de TWS casques devrait atteindre 100 milliards d'ici 2024. Dollar. Lors d'un événement récent, les casques TWS nationaux sont encore en phase de croissance importante et les acteurs à tous les niveaux entreront pleinement sur ce marché.
La fonction ANC (Active Noise Cancellation) devient une fonctionnalité standard des écouteurs TWS en raison de son aspect pratique, et on s'attend à ce que plus de la moitié des écouteurs TWS soient équipés de la fonction ANC d'ici 2023. Par conséquent, comment ajouter une excellente réduction du bruit fonction aux écouteurs TWS petits et portables devient l'élément clé de la conception des produits des fabricants d'écouteurs actuels. En tant que fournisseur leader mondial de technologie de conversion de données et de traitement du signal largement reconnue dans l'industrie, ADI fournit les solutions SoC ANC dédiées uniques de l'industrie, et a été utilisée dans les produits phares des principaux fabricants audio nationaux et étrangers tels que Bose, Baohuaweijian, Wanmo, etc. Il a été largement utilisé dans les produits.
Découvrant le secret du silence, cette technologie antibruit se généralise
En fait, pour les écouteurs TWS, les besoins les plus fondamentaux des utilisateurs sont la portabilité et la longue durée de vie de la batterie. De plus, les principaux besoins des utilisateurs sont une expérience d'écoute claire et propre. Aujourd'hui, alors que le bruit environnemental inonde constamment nos différentes scènes de vie, cette exigence n'est pas facile à satisfaire et la demande de réduction du bruit devient de plus en plus élevée. Bien que la réduction passive du bruit en enfermant l'oreille pour former un espace clos ou en utilisant des matériaux d'isolation acoustique tels que des bouchons d'oreille en silicone pour bloquer le bruit externe puisse jouer un bon rôle dans la suppression du bruit à haute fréquence, elle ne peut rien faire pour le bruit à basse fréquence, et cela dépend du bruit à basse fréquence. sur la suppression active du bruit. La fonction de réduction active du bruit consiste à générer des ondes sonores anti-phase égales au bruit externe via le système de réduction du bruit matériel pour neutraliser le bruit, de manière à obtenir l'effet de réduction du bruit.
Selon Sophie Mao, la réduction active du bruit possède à la fois des circuits de traitement du bruit analogiques et numériques. Bien que le circuit analogique n'ait pratiquement aucun retard et que le circuit numérique ait un retard, le circuit de réduction de bruit actif analogique a de nombreux composants, une grande taille de PCB et des exigences de haute précision, de sorte que la réduction de bruit numérique est le courant dominant actuel. De plus, en termes de flexibilité, la méthode de réduction active du bruit analogique est limitée, se concentrant principalement sur le réglage du volume, tandis que la réduction active du bruit numérique peut optimiser l'effet de réduction du bruit en ajustant le gain, le coefficient d'égalisation et la mise à jour du micrologiciel. La cohérence du circuit de réduction active du bruit analogique est très médiocre et doit être ajustée et calibrée à plusieurs reprises sur le matériel ; la réduction de bruit active numérique a une bonne cohérence, et il existe des outils et logiciels de réglage correspondants pour réaliser facilement l'étalonnage. Enfin, le coût de la nomenclature de la réduction active du bruit analogique semble être inférieur, mais le taux de défauts et le taux de reprise sont élevés, et le coût global de production de masse est en fait supérieur à celui des circuits numériques. Par conséquent, la réduction active du bruit analogique devient progressivement une chose du passé, et la réduction active du bruit numérique est devenue le courant dominant du marché.
Circuit de traitement de réduction de bruit analogique vs circuit de traitement de réduction de bruit numérique
En termes de mise en œuvre, la réduction active du bruit peut être divisée en trois types : FeedForward, Feedback et une combinaison des deux (Hybrid). Les écouteurs à réduction de bruit active Feedforward sont généralement situés à l'extérieur, collectent le bruit, puis l'envoient au DSP pour traitement, puis émettent des ondes sonores en phase inverse pour la réduction du bruit. Le microphone du casque de réduction active du bruit est situé à l'intérieur de la cavité, et le bruit collecté et entré dans le DSP est fondamentalement le même que ce que l'oreille entend et peut être directement inversé. La réduction de bruit active hybride combinant les deux méthodes permet d'obtenir une réduction de bruit plus rapide et meilleure. "À l'heure actuelle, bien que le coût de la réduction active du bruit hybride soit relativement plus élevé, à mesure que le coût des puces et des microphones diminue, cette méthode qui peut apporter une meilleure expérience d'écoute deviendra certainement le premier choix des fabricants." a souligné Sophie Mao. La solution SoC ADAU1787 d'ADI fournit une interface d'entrée ADC 4-canal et une entrée microphone numérique 4-canal, qui convient aux casques antibruit mixtes.
△La puce ANC (Active Noise Cancellation) surveille à la fois le bruit généré par la source externe et le son joué par le haut-parleur du casque via le microphone intégré
Solution modulaire logicielle à puce pour résoudre le problème central de l'ANC des écouteurs
Par conséquent, l'objectif de la réduction du bruit des écouteurs TWS est de collecter avec précision le bruit, de traiter et de produire rapidement des ondes sonores anti-phase annulées, et en même temps d'avoir la consommation d'énergie la plus faible possible pour obtenir une longue durée de vie de la batterie. Les trois parties essentielles de la réduction active du bruit sont l'ADC, le DSP et le DAC. Comme ADI, qui a toujours été à la pointe de la technologie analogique haute performance et de la technologie de traitement du signal numérique, a naturellement acquis l'avantage du premier arrivé en ADC, DAC et DSP, et peut le gérer délicatement. Le signal de microphone le plus sensible du système ANC, tout en garantissant une consommation d'énergie ultra-faible, présente de fortes capacités de traitement du signal et démontre en même temps ses profondes compétences dans les petits boîtiers de puces et la faible consommation d'énergie.
