TDK陷波濾波器在無線耳機(jī)的應(yīng)用

如今，無線入耳式耳機(jī)與頭戴式耳機(jī)正在全球范圍內(nèi)迅速普及，帶領(lǐng)著市場逐步擴(kuò)張的正是左、右聽筒獨(dú)立無線的完全無線型耳機(jī)。TDK正通過其內(nèi)置ESD保護(hù)的陷波濾波器支持無線入耳式耳機(jī)與頭戴式耳機(jī)的發(fā)展。

無線入耳式耳機(jī)和頭戴式耳機(jī)的市場正在全球范圍內(nèi)迅速擴(kuò)張。根據(jù)富士總研社（Fuji Chimera Research Institute）發(fā)布的《2021年全球電子市場》(2021 Worldwide Electronics Market)，估計(jì)2019年市場上無線耳機(jī)數(shù)量已達(dá)到2.1億個(gè)，并預(yù)測2026年將增長到7.76億個(gè)（大約是2019年的3.6倍）。一個(gè)驅(qū)動因素就是出現(xiàn)了左側(cè)和各部分均為獨(dú)立無線連接的完全無線入耳式耳機(jī)（TWS: 真無線立體聲*1）。

TWS的主要優(yōu)點(diǎn)是它沒有耳機(jī)線的煩惱。您可以通過比傳統(tǒng)有線耳機(jī)更加舒服的方式，在上下班或上下學(xué)途中、運(yùn)動、做家務(wù)或購物時(shí)享受音樂。未來，TWS將不僅用于聽音樂或作為智能手機(jī)的配件，它還有望成為改變我們生活和社會的可聽戴設(shè)備*2。所謂可聽戴設(shè)備，就是戴在耳朵上的電腦：專注于語音輸入和輸出的可穿戴設(shè)備。其預(yù)期還可以實(shí)現(xiàn)免提通話、生物識別監(jiān)測和同聲傳譯等應(yīng)用。

為了讓TWS能在未來得到持續(xù)發(fā)展，提高音質(zhì)和縮小尺寸則至關(guān)重要。雖然TWS和其他配備無線音頻設(shè)備給我們帶來了便利，但它們本身存在一個(gè)結(jié)構(gòu)性問題：無線信號會作為噪聲滲透到音頻信號中，表現(xiàn)為可聽到的嗡嗡聲。盡可能地抑制這種噪聲是實(shí)現(xiàn)高保真音質(zhì)的首要條件。

更具挑戰(zhàn)性的是，TWS與同類有線產(chǎn)品不同，它需要將天線和電池安置在聽筒內(nèi)，從而限制了放置放大器和驅(qū)動器振動的空間。這導(dǎo)致了更大的外殼以及劣質(zhì)的音質(zhì)，因此需要更小的電路和更少的元件。

在此背景下，TDK開發(fā)了內(nèi)置ESD保護(hù)的陷波濾波器AVRF系列。陷波濾波器是一種通過阻斷特定頻率的信號（例如用于無線通信的頻率）來消除噪聲的元件。

由于其獨(dú)特的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，AVRF系列在特定頻率下具有優(yōu)異的衰減特性*3。它可以抑制噪聲并提高TWS和其他無線通信的接收靈敏度，有助于實(shí)現(xiàn)出色的音質(zhì)。

帶與不帶TDK濾波器的區(qū)別（基于TDK的研究）

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其內(nèi)置ESD（靜電放電）*4和浪涌保護(hù)功能。ESD是人體等帶電物體與電子設(shè)備接觸時(shí)產(chǎn)生的靜電放電，由于無線音頻設(shè)備和其他電子設(shè)備通常由人手操作，因此需要ESD保護(hù)。

一種叫做TVS二極管*5的元件通常用于保護(hù)電子設(shè)備免受ESD影響。雖然能夠提供ESD保護(hù)，但TVS二極管作為噪聲對策并無效果，因此還需要另一個(gè)元件，比如MLCC。AVRF系列利用TDK專有的積層工藝和材料技術(shù)，整合了濾波器（噪聲抑制）和ESD保護(hù)功能。這樣一來，噪聲和ESD對策都可以通過單個(gè)芯片來實(shí)現(xiàn)，無需使用比陷波濾波器大的TVS二極管，從而實(shí)現(xiàn)電路尺寸的大幅度減小。

單芯片上的噪聲和ESD對策

TDK壓電和保護(hù)器件事業(yè)部經(jīng)理武井克行談到了AVRF系列的未來前景。“AVRF系列陷波濾波器是理想的EMC（電磁兼容）*6措施，不僅適用于TWS，也適用于智能手機(jī)和智能音箱等設(shè)備的音頻電路。實(shí)施EMC對策意味著設(shè)備可以建立一個(gè)抗噪聲的環(huán)境。無線和通信設(shè)備有望在未來連接所有設(shè)備，因此噪聲對策將變得越來越重要。目前，AVRF系列主要針對無線通信的音頻設(shè)備，但我們希望將其范圍擴(kuò)大到汽車、工業(yè)設(shè)備、能源和醫(yī)療健康領(lǐng)域。”

通過陷波濾波器，TDK將繼續(xù)為高保真音頻設(shè)備提供優(yōu)化解決方案，為未來的通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。

無線通信音頻設(shè)備的噪聲和ESD保護(hù)

內(nèi)置ESD保護(hù)的AVRF系列陷波濾波器

該系列包括涵蓋用于藍(lán)牙和Wi-Fi的2.4、5GHz頻段、蜂窩頻段（700MHz至2.7GHz）以及用于D類放大器中噪聲抑制的產(chǎn)品。

術(shù)語解說

1. 無線入耳式耳機(jī)/頭戴式耳機(jī)：有兩種類型，分別是左右兩側(cè)完全獨(dú)立的完全無線型（真無線立體聲），以及兩側(cè)通過線纜連接的集成型（半無線）。

2. 可聽戴設(shè)備：可以戴在耳朵上的電腦和終端，以及內(nèi)置語音助手功能的無線入耳式耳機(jī)，統(tǒng)稱為可聽戴設(shè)備。

3. 衰減特性：表示濾波器電路中整個(gè)頻譜的降低有效性的數(shù)值。

4. ESD：靜電放電的縮寫。ESD的一個(gè)典型例子是在地毯上行走時(shí)人體產(chǎn)生的靜電，當(dāng)接觸金屬或其他物體時(shí)會釋放。ESD的電壓一般在幾千伏，會對電路造成嚴(yán)重?fù)p害。

5. TVS二極管：瞬態(tài)電壓抑制（TVS）二極管保護(hù)電壓敏感元件免受靜電放電（ESD）的影響。

6. EMC：電磁兼容性的縮寫。它是電磁干擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）概念的結(jié)合。

以上就是TDK陷波濾波器的介紹，如果您想了解更多關(guān)于該產(chǎn)品的介紹，請查看下一條推文。

審核編輯：湯梓紅