处理主动降噪耳机设计的两大挑战
这个性能曲线显示,主动降噪在300Hz左右,可以获得超过30dB的降噪效果。虽然人耳可以听见的声音范围是20Hz-20KHz,这个例子中,主动降噪的有效频率为50Hz-2KHz,主要原因为:
本文引用地址://www.cazqn.com/article/117087.htm首先,对于超过2KHz的噪音,通过对耳机结构设计及材料选择,被动降噪可以起到很好的作用。主动降噪只需专注于消除低频噪音,而对低频噪音,很难通过被动降噪进行消除;
第二个原因,因为声学设计的关系,高频部份相位开始快速翻转,这使得无法采用电子部份对快速翻转的信号进行补偿;
第三个原因,主动降噪也很难对非常低频部分的噪音进行消除因为耳机所采用的小型喇叭很难产生足够的低频能量,用以抵消环境噪声。
提高量产效率
前面提到,由于耳机所采用的结构,声学及电子元件特性不可避免会有一定偏差,因此,每一个耳机在量产的时候都要进行校准。这个校准过程通常是降噪耳机生产过程中最具挑战性,并且最重要的部份。在传统设计中,大多采用2个可调电位器放置在麦克风放大回路中,用以补偿各种原因造成的信号偏差。在量产过程中,这两个可调电位器必须进行非常仔细的调整,导致整个降噪耳机生产的低效,并且很难保证一致性与稳定性。
奥地利微电子在AS350X系列产品中采用了全新的技术,为量产提供了全自动校准方式。这种自动调整由一个校准盒,电脑应用程序及自动测量装置组成,如图11所示。在这个系统中,有一个喇叭,放置于小型消音盒内,用来模拟环境噪音。自动校准程序运行在PC上,分析由自动测量装置采集的信号,决定最佳的芯片参数,并将最佳的参数通过耳机音频输入线传输给芯片,并将参数固化在芯片内部,如图12所示。这样的设计将大大减化生产的难度并提高了降噪耳机性能的一致性与稳定性。
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