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TWS耳機(jī)通話降噪3大主要技術(shù)的測(cè)試

丫丫119 ? 來源:未知 ? 作者:肖冰 ? 2019-10-08 07:42 ? 次閱讀
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在TWS耳機(jī)領(lǐng)域,對(duì)產(chǎn)品的便攜性要求較高,耳機(jī)必須要做到足夠的小巧才容易被用戶接受。

在如此小巧的TWS耳機(jī)中加入降噪功能,是目前音頻廠商共同面對(duì)的難題,今天我們來就來針對(duì)性的聊聊TWS耳機(jī)降噪技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的。

通話降噪與主動(dòng)降噪,區(qū)別是什么?

主動(dòng)降噪和通話降噪是不一樣的降噪技術(shù),主動(dòng)降噪是起到把環(huán)境噪聲最大程度地抵消,讓使用耳機(jī)的人享受安靜的環(huán)境。

而通話降噪則是另一個(gè)方向的應(yīng)用,它可以讓使用通話降噪耳機(jī)的人在嘈雜的馬路邊打電話,或者在飛馳的摩托車,在開著音樂,或開了車窗的汽車行駛中的汽車?yán)锎螂娫挘娫捔硪贿叺娜艘材芮宄芈牭侥愕闹v話內(nèi)容,噪聲基本傳不過去。

簡(jiǎn)單說,主動(dòng)降噪,就是使用耳機(jī)的人爽,而通話降噪,就是電話另一頭的人爽。

通話降噪,3大主要技術(shù)

1, Beamforming 指向增強(qiáng)技術(shù)

2, 自適應(yīng)濾波技術(shù)

3, 上行骨傳導(dǎo)技術(shù)

這3項(xiàng)技術(shù),其實(shí)并不是新的技術(shù),我們的手機(jī),基本都有2顆麥(一個(gè)在充電口旁邊,另一個(gè)在相機(jī)鏡頭旁邊),默默地在幫助我們進(jìn)行通話降噪好多年(所以,有時(shí)用耳機(jī)打電話怕講不清楚時(shí),我們習(xí)慣關(guān)掉耳機(jī),直接用手機(jī),就主要是這個(gè)原因)。

上行骨傳導(dǎo)技術(shù)本質(zhì)是通過采集臉或聲帶的振動(dòng)信號(hào),進(jìn)行通話內(nèi)容的傳輸,因?yàn)榄h(huán)境噪聲傳導(dǎo)介質(zhì)是空氣,而直接用加速度傳感器采你臉上或聲帶的振動(dòng),則可以隔離環(huán)境噪聲,這項(xiàng)技術(shù)在軍事上應(yīng)用十分廣泛,在坦克里打電話,直升飛機(jī)上打電話,就都有用此項(xiàng)技術(shù)。

現(xiàn)在,TWS耳機(jī)的形態(tài),加速了這3項(xiàng)技術(shù)在耳機(jī)上的應(yīng)用。TWS耳機(jī)的高耳夫球桿的形態(tài),讓雙麥的距離能布置得更遠(yuǎn),提升了beamforming的算法效果。

TWS 半入耳的形態(tài),讓耳軟骨的振動(dòng)能更高效地傳遞給加速度傳感器,上行骨傳導(dǎo)能得到更高信噪比的信號(hào)。同時(shí),藍(lán)牙芯片計(jì)算能力與功耗的優(yōu)化,使得這些算法能更好地跑在TWS芯片里。

通話降噪,接下來將會(huì)成為中高端TWS耳機(jī)的標(biāo)配,耳機(jī)工廠需要敏感地把握住這個(gè)趨勢(shì),在測(cè)試設(shè)備的投資上進(jìn)行比較謹(jǐn)慎地選擇,需要選擇那種可以升級(jí)后進(jìn)行通話降噪測(cè)試的系統(tǒng),避免再花不緋的價(jià)格升級(jí)現(xiàn)有藍(lán)牙音頻測(cè)試系統(tǒng),或購(gòu)買新的支持通話降噪測(cè)試系統(tǒng)。

而實(shí)際上,只要規(guī)劃得好,常規(guī)藍(lán)牙聲學(xué)與通話降噪,是可以在一個(gè)站上完成的,只要測(cè)試系統(tǒng)支持這樣做。

1. 研發(fā)階段,進(jìn)行通話降噪效果測(cè)試的手段

1.1 研發(fā)階段Beamforming 算法降噪效果怎么測(cè)

下圖是我們?cè)谵k公室進(jìn)行TWS耳機(jī)的Beamforming降噪效果測(cè)試。

系統(tǒng)架構(gòu)如下圖,我們通過轉(zhuǎn)臺(tái)TT625,測(cè)量耳機(jī)的每個(gè)角度的HFP傳輸能量,如果我們使用掃頻信號(hào),就可以認(rèn)為在自適應(yīng)濾波器還沒收斂完成,即可以認(rèn)為收到的信號(hào)都是只有beamforming 指向增強(qiáng)處理后的信號(hào)。

下圖是AirPods和某品牌的TWS耳機(jī)的Beamforming 降噪效果對(duì)比

從上面2個(gè)圖,可以看出,AirPods表現(xiàn)十分優(yōu)異,在90度急劇衰減,這樣體現(xiàn)出來就是你用AirPods打電話時(shí),這時(shí)如果有一個(gè)和你同等身高的人對(duì)著你耳朵方向講話,其聲音也會(huì)被急劇衰減,幾乎傳不到你電話對(duì)方的那頭去,當(dāng)然,你走在路上,汽車?yán)嚷曇矌缀鯐?huì)被衰減掉,這樣就起到很強(qiáng)的通話降噪效果。

1.2研發(fā)階段自適應(yīng)濾波算法怎么測(cè)

研發(fā)測(cè)試,不僅僅需要針對(duì)beamforming效果進(jìn)行量化,還需要進(jìn)行自適應(yīng)濾波器收斂效果,甚至進(jìn)行收斂時(shí)間的測(cè)試,AudioExpert平臺(tái)都是支持,其思路和接下來要講的量產(chǎn)測(cè)試方法里的開關(guān)測(cè)試法類似,這里就不多講,我們繼續(xù)來看量產(chǎn)的測(cè)試手段。

2. 量產(chǎn)階段,進(jìn)行品質(zhì)把控的測(cè)量手段

這兩年來,美格信支持過一批批的頭戴游戲通話降噪耳機(jī),TWS通話降噪耳機(jī)的量產(chǎn)測(cè)試,現(xiàn)在把積累的經(jīng)驗(yàn)介紹給大家。

量產(chǎn)主要的測(cè)試方法有3種:

1、信噪比測(cè)試法

2、回路測(cè)試法

3、開關(guān)測(cè)試法

這3種方法,有優(yōu)有劣,美格信的系統(tǒng),都無縫支持,下面進(jìn)行分析介紹。

2.1信噪比測(cè)試法

這種方法,不需要芯片商指令支持,基本上哪家儀器都能支持,而且測(cè)量環(huán)境與真實(shí)使用環(huán)境比較類似,測(cè)試出來的降噪數(shù)據(jù)接近真實(shí)效果。但由于算法一直開著,容易受環(huán)境干擾,測(cè)試數(shù)據(jù)不是很穩(wěn)定,有時(shí)需要復(fù)測(cè)才能通過,再加上需要一些時(shí)間等待收斂,測(cè)試效率和良率都比較低。

評(píng)價(jià):入門階測(cè)量

量產(chǎn)推薦指數(shù):三顆星

2.2 回路測(cè)試法

這種方法,需要芯片廠商或方案商的支持,必需進(jìn)行DUT控制,而且TWS形態(tài)上,又不支持太多頂針點(diǎn),所以一般走的是SPP或BLE協(xié)議。但由于這種測(cè)試方法是剝離了算法的影響,所以基本上可以把雙麥的品質(zhì)與裝配誤差測(cè)出來,一致性非常高,而且無收斂時(shí)間,測(cè)試效率也高,高端品牌而且重視通話降噪品質(zhì)的,基本會(huì)傾向于采用這種方式。目前,美格信的系統(tǒng)可以支持這4家芯片的DUT控制,BES,Airoha,REALTEK,QUALCOMM。

評(píng)價(jià):高級(jí)測(cè)量

量產(chǎn)推薦指數(shù):五顆星

2.3 開關(guān)測(cè)試法

這種方法,通過DUT的開關(guān),測(cè)試噪聲能量的穿透效果,由于這種測(cè)試只有一個(gè)角度,beamforming 的噪聲抑制能力基本被忽略,而且還需要DUT指令,還要等待收斂的時(shí)間,所以這種方法在量產(chǎn)上是的最不推薦。但推薦使用在研發(fā)階段,測(cè)試自適應(yīng)濾波器的效果,早期單麥降噪的量產(chǎn)測(cè)試,也有部分廠商選擇這種方式。

評(píng)價(jià):入門級(jí)

量產(chǎn)推薦指數(shù):一顆星

美格信喜歡標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì),從軟件平臺(tái)化,硬件模塊化,系統(tǒng)單穴化,長(zhǎng)遠(yuǎn)看,這樣可以釋放用戶的靈活度,對(duì)用戶來說是最有利的。但短期內(nèi),對(duì)用戶的知識(shí)水平要求比較高,使用起來可能感覺比較吃力,但人總是要往前看的,使用美格信的東西,用著用著,測(cè)試原理就都懂了,自己也就上一個(gè)臺(tái)階了。

不僅如此,我們?cè)O(shè)計(jì)的單穴化系統(tǒng),支持TWS常規(guī)聲學(xué)與上行降噪合并(上行降噪必將成本中端TWS耳機(jī)的標(biāo)配功能),所以,此設(shè)備的投資也兼容行業(yè)發(fā)展需求,符合行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的技術(shù)趨勢(shì)。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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