行业动态

主动降噪将成为TWS耳机的必备


主动降噪技术其实由来已久,此前主要被应用于一些专业领域,比如航空领域、高端汽车、军用耳机、高端专业级头戴式耳机产品当中。不过,随着消费类耳机市场的快速发展,主动降噪技术也开始被应用于消费类耳机市场。

而随着无线音频传输技术的成熟,特别是随着苹果AirPods的大获成功,真无线蓝牙(TWS)耳机市场彻底爆发。众多消费类耳机品牌厂商、数码品牌厂商、手机品牌厂商也纷纷杀入这个市场,再加上上游的TWS芯片厂商的推动,TWS耳机体验快速提升,但是同质化现象也越来越严重,价格也是持续快速走低。

而为了进一步提升产品的体验和竞争力,去年索尼率先在其推出的新款TWS耳机当中加入了主动降噪功能。随后,苹果在新推出的AirPods Pro也加入了主动降噪功能,并受到了用户的追捧。很快不少的TWS耳机厂商也开始跟进,但是由于技术和成本的原因,目前主动降噪功能只被应用在一些高端的TWS耳机上。不过,随着技术和产业链的成熟,主动降噪功能或将成为TWS耳机新标配。

国际数据公司 IDC 发布的《中国无线耳机设备市场季度跟踪报告,2020 年第二季度》显示,2020 年上半年中国无线耳机市场出货量为 4256 万台,同比增长 24%。其中真无线耳机占比 64%,同比增长 49%。

报告显示,主动降噪占比将迅速提升 2020 年上半年中国真无线耳机市场主动降噪产品占比 30%,同比增长 122%。随着各大厂商在旗舰产品配备主动降噪功能,未来主动降噪占比功能将快速提升。

降噪耳机是一种很常见的护耳器,在人们的日常生活和生产中有着广泛的应用。降噪耳机由弓形头环连接两个半球形壳体组成,壳体上附带有吸声材料和密封垫圈,适用于存在噪声污染的环境,降噪量一般在 20 dB 以上,可以单独使用,也可以与耳塞结合使用,脱戴方便,但是长时间佩戴后会有闷热等不适感。

ANC主动降噪的原理是:通过发出与噪声相位相反,频率、振幅相同的声波与噪声干涉实现相位抵消。

使用比较正式的语言来解释就是:动降噪通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波,将噪音中和,从而实现降噪的效果。下图是一个ANC的降噪原理图:

根据麦克风的位置,可以把这个主动降噪技术分成三类:

  • 前馈主动降噪技术 Feed forward,简称FF:取样麦克风在耳机外边,通过取样麦克风获取噪声,能够获取外部全部的噪声,然后做反向,常见的场景就是入耳式耳机,没有被动降噪的情况。

  • 反馈型的主动降噪技术 Feed Back,简称FB:取样麦克风在耳机头的内侧,通过取样麦克风获取环境噪声,能够获取耳机壳内部的噪声,然后做反向。常见的场景是头戴式耳机,这样耳机的高频噪声已经很多被耳机套过滤掉了,消噪压力小。效果也会变得比较好。

  • 混合型的主动降噪技术,HyBrid,简称HB:就是取样麦克风有两个,把上面的FF和FB都用上,这种效果再加上头戴式的被动降噪的话,会把效果做的比较好。市场上效果最好的都是这种的。FF前馈系统可以消减参考传声器检测到的原始噪声相关的噪声,FB反馈式系统则对窄带噪声十分有效,两者结合使用, 可以增强有源噪声控制系统的灵活性,从而比使用单一结构获得更好的降噪效果,但缺点是 系统实现复杂、成本也非常高。


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