TWS耳機迎來重要時刻，半入耳式耳塞降噪晶元終面世

科技 06-28

自蘋果發布Airpods耳機以後，全球颳起了一股true wireless stereo（簡稱tws，真無線耳機）潮流。根據GFK預測，到2020年，全球TWS藍牙耳機的市場規模將達到110億美金。TrendForce旗下拓墣產業研究院最新的報告也指出，光在今年，全球TWS藍牙耳機出貨量達7,800萬組，年增52.9%。

因為這些tws耳機基本上都要求兩個耳機分別獨立接收信號，且大多數設計都是採用半入耳式設計，這就給耳機的延遲、同步和降噪等方面帶來挑戰。尤其是在降噪方面，因為這是一個能給消費者帶來明顯體驗提升的技術，也是很多消費者迫切需要的技術。

但在過去，還沒有一個針對半入耳式耳機的降噪方案。就連被寄予厚望的蘋果，在新一代的Airpods也沒帶來相關功能。但這個領域在昨天迎來了一個大的突破。在主動降噪領域擁有十幾年經驗的ams宣布，公司正式推出了面向半入耳式耳塞的主動降噪晶元AS3460。

TWS耳機迎來重要時刻，半入耳式耳塞降噪晶元終面世

ams AS3460

ams 耳機與感測器部門無線耳塞解決方案營銷經理Christian Feierl告訴記者，ams這次推出的AS3460是一個數字降噪方案。如上圖所示，ams在晶元內部除了集成了主要用於降噪演算法運行的Augmented Hearing Engine（簡稱AHE）外，還集成了用於信號控制的Arm Cortex-M4F MCU。其中AHE中的自研DSP更是ams這個方案的核心競爭力之一。

據了解，ams這晶元的DSP是完全基於本身的IP研發，這讓他們在做相關的演算法處理上擁有其獨到的優勢。而這一切都得益於他們早些年收購了的Incus Laboratories。

這家總部位於英國的企業擁有大量的數字信號處理降噪專利，能幫助廠商使用DSP進行降噪，其主要的做法是利用複雜的濾波器以及相關演算法技術，在數字信號處理中進行頻響以及相位補償，然而實現在廣泛的頻率範圍內進行高度降噪處理的效果。在這些專利技術的推動下，這個方案獲得了比傳統模擬降噪方案有更好的性能表現。

從Christian Feierl的介紹我們得知，這個晶元目前最高能實現40db的降噪效果；能在不同場景平滑切換降噪系統，保證最佳體驗；另外，還能提供低延遲低功耗且具有非常自然聽感的助聽器模式；晶元本身的小尺寸和低功耗也能幫助實現最大化電池容量設計並延長待機時間。

能做到這樣，除了硬體本身以外，其相應的軟體和演算法也在當中發揮了重大的重用。

Christian Feierl表示，得益於其數字化的設計，AS3460能夠給晶元帶來、automatic preset selection（APS：也就是測自動預設場景切換）功能，具體做法就是針對不同的場景，ams設計出了不同的濾波器，並將其暫存在晶元里。在實際使用中，APS能針對不同雜訊場景自動配對最佳濾波器，帶來更好的主動降噪效果。同時，使用了這個方案的耳機在使用的過程中還可以根據人耳與耳機之間泄露變化導致的傳遞函數改變實時計算最佳降噪參數並平滑切換，做到聽感自然且無POP雜訊。

TWS耳機迎來重要時刻，半入耳式耳塞降噪晶元終面世

「聲學泄露會導致目標濾波器改變，影響降噪效果。而晶元自帶的自適應泄露補償演算法可保證耳機在一定的泄露範圍內仍達到較好降噪效果」，Christian Feierl補充說。

此外，晶元還擁有低延遲（4.3微秒到14.7微秒）、混合降噪數字核心的功耗低於5mW、BGA尺寸僅為3*3mm，0.4mmpitch。以上優勢讓這個晶元與ams的接近感測器，再加上數字麥克風和藍牙晶元一起，就能打造出一個緊湊的、表現優越的方案。

Christian Feierl同時指出，ams同樣具有POW:COM介面技術晶元，tws藍牙耳機只需要和充電盒之間設計兩個觸點就能在充電的同時進行通信，這樣就又提升了產品ID設計的靈活性，進一步提升藍牙耳機的體驗。

值得一提的是，ams還提供了一個調試工具Flex，藉助這個工具，開發者可以很直觀地看到他們產品的降噪效果，而免去了再去實驗室做相關測試的繁複。

相信在這個晶元到來之後，tws耳機又將一波新的增長，這也值得我們期待。

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