TWS耳機(jī)ENC降噪-Beamforming指向性增強(qiáng)技術(shù)

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(chē)，在開(kāi)著音樂(lè)，或開(kāi)了車(chē)窗的汽車(chē)行駛中的汽車(chē)?yán)锎螂娫?，電話另一邊的人也能清楚地?tīng)到你的講話內(nèi)容，噪聲基本傳不過(guò)去。簡(jiǎn)單說(shuō)，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，主要技術(shù)有3個(gè)：

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)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(guò)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。

今天我們來(lái)討論Beamforing指向性增強(qiáng)技術(shù)

同時(shí)，我們也希望這個(gè)文章，能幫大家避免設(shè)備的重復(fù)投資。因?yàn)橥ㄔ捊翟耄酉聛?lái)一定會(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)，不然，到時(shí)就可能得再花不緋的價(jià)格升級(jí)現(xiàn)有藍(lán)牙音頻測(cè)試系統(tǒng)，或購(gòu)買(mǎi)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，我們系統(tǒng)就支持這樣做。

什么是Beamforming——Beamforming雙麥波束成形，利用兩個(gè)麥克風(fēng)采集到的語(yǔ)音進(jìn)行相位差處理實(shí)現(xiàn)定向拾音，增強(qiáng)耳機(jī)佩戴者的語(yǔ)音并抑制環(huán)境干擾和噪聲，實(shí)現(xiàn)在噪聲環(huán)境下的清晰語(yǔ)音通話；研發(fā)測(cè)試：使用轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行測(cè)試耳機(jī)每個(gè)角度的HFP能量，信號(hào)為快速掃頻（連續(xù)對(duì)數(shù)掃頻，無(wú)倍頻程）（自適應(yīng)濾波器未收斂完成，收到的信號(hào)只有beamforming處理后的信號(hào)）

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(guò)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(méi)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(lái)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(chē)?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。

核心系統(tǒng)部件：

PM 6682,2in, 2out, balance&Unbalance

AM 581,Low THD

TT 626聲學(xué)轉(zhuǎn)臺(tái)

審核編輯 黃昊宇