การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี ANC สำหรับหูฟัง TWS
นับตั้งแต่ Apple เปิดตัว AirPods ในปี 2559 หูฟัง True Wireless (TWS) ประเภทที่เกิดใหม่ก็ค่อยๆ ได้รับการแก้ไขโดยอาศัยความสะดวกสูงสุดที่ผู้บริโภคได้รับและความเจ็บปวด เช่น การส่ง อายุการใช้งานแบตเตอรี่ และราคา ทำให้เกิดการระเบิดรอบใหม่ การเจริญเติบโต. ตลาดปริมาณ ตามรายงานการวิจัย "การขายหูฟังบลูทูธทั่วโลกและการคาดการณ์รายได้ 2001-2024" ที่เผยแพร่โดย Strategy Analytics สถาบันวิจัยที่มีชื่อเสียงระดับโลก ยอดขายชุดหูฟังบลูทูธ TWS เพิ่มขึ้น 200 เปอร์เซ็นต์ในปี 2019 และขนาดตลาดของ TWS ชุดหูฟังคาดว่าจะถึง 100 พันล้านภายในปี 2567 ดอลลาร์ ที่งานล่าสุด ชุดหูฟัง TWS ในประเทศยังคงอยู่ในขั้นตอนของการเติบโตอย่างกว้างขวาง และผู้เล่นทุกระดับจะเข้าสู่ตลาดนี้อย่างเต็มที่
ฟังก์ชัน ANC (Active Noise Cancellation) กำลังกลายเป็นคุณสมบัติมาตรฐานของหูฟัง TWS เนื่องจากใช้งานได้จริง และคาดว่าหูฟัง TWS มากกว่าครึ่งจะได้รับการติดตั้งฟังก์ชัน ANC ภายในปี 2023 ดังนั้น วิธีเพิ่มการลดเสียงรบกวนที่ยอดเยี่ยม ฟังก์ชันสำหรับหูฟัง TWS ขนาดเล็กและพกพาได้กลายเป็นจุดสนใจหลักของการออกแบบผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตหูฟังในปัจจุบัน ในฐานะซัพพลายเออร์ชั้นนำระดับโลกด้านเทคโนโลยีการแปลงข้อมูลและการประมวลผลสัญญาณที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม ADI นำเสนอโซลูชัน ANC SoC เฉพาะของอุตสาหกรรม และถูกนำมาใช้ในการเป็นผู้นำของผู้ผลิตเครื่องเสียงชั้นนำทั้งในและต่างประเทศ เช่น Bose, Baohuaweijian, Wanmo เป็นต้น มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์
ไขความลับสู่ความเงียบ เทคโนโลยีตัดเสียงรบกวนนี้กำลังกลายเป็นกระแสหลัก
อันที่จริงสำหรับหูฟัง TWS ความต้องการขั้นพื้นฐานที่สุดของผู้ใช้คือการพกพาและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนาน ยิ่งไปกว่านั้น ความต้องการหลักของผู้ใช้คือประสบการณ์การฟังที่ชัดเจนและชัดเจน ทุกวันนี้ เมื่อเสียงรบกวนจากสิ่งแวดล้อมท่วมฉากชีวิตต่างๆ ของเราอยู่ตลอดเวลา ความต้องการนี้จึงไม่ใช่เรื่องง่าย และความต้องการในการลดสัญญาณรบกวนก็เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ แม้ว่าการลดสัญญาณรบกวนแบบพาสซีฟโดยการปิดหูให้เป็นพื้นที่ปิด หรือใช้วัสดุฉนวนกันเสียง เช่น ที่อุดหูซิลิโคนเพื่อป้องกันเสียงรบกวนจากภายนอก อาจมีบทบาทที่ดีในการระงับเสียงรบกวนความถี่สูง แต่ก็ไม่สามารถทำอะไรกับเสียงความถี่ต่ำได้ และ ขึ้นอยู่กับสัญญาณรบกวนความถี่ต่ำ ในการตัดเสียงรบกวนแบบแอ็คทีฟ ฟังก์ชันลดเสียงรบกวนแบบแอ็คทีฟคือการสร้างคลื่นเสียงป้องกันเฟสที่เท่ากับเสียงภายนอกผ่านระบบลดเสียงรบกวนของฮาร์ดแวร์เพื่อทำให้เสียงเป็นกลาง เพื่อให้บรรลุผลของการลดเสียงรบกวน
จากข้อมูลของ Sophie Mao การลดสัญญาณรบกวนแบบแอคทีฟมีทั้งวงจรประมวลผลสัญญาณรบกวนแบบแอนะล็อกและดิจิทัล แม้ว่าวงจรแอนะล็อกโดยทั่วไปจะมีความล่าช้าเป็นศูนย์และวงจรดิจิทัลมีความล่าช้า วงจรลดสัญญาณรบกวนแอกทีฟแอกทีฟแบบแอนะล็อกมีส่วนประกอบจำนวนมาก ขนาด PCB ขนาดใหญ่ และความต้องการความแม่นยำสูง ดังนั้นการลดสัญญาณรบกวนแบบดิจิทัลจึงเป็นกระแสหลักในปัจจุบัน นอกจากนี้ ในแง่ของความยืดหยุ่น วิธีการลดสัญญาณรบกวนแอกทีฟแอกทีฟยังมีจำกัด โดยเน้นที่การปรับระดับเสียงเป็นหลัก ในขณะที่การลดสัญญาณรบกวนแอกทีฟดิจิทัลสามารถเพิ่มประสิทธิภาพเอฟเฟกต์การลดสัญญาณรบกวนโดยการปรับเกน ค่าสัมประสิทธิ์ EQ และการอัปเดตเฟิร์มแวร์ ความสอดคล้องของวงจรลดสัญญาณรบกวนแอกทีฟแอกทีฟนั้นแย่มาก และจำเป็นต้องปรับและสอบเทียบซ้ำๆ บนฮาร์ดแวร์ การลดสัญญาณรบกวนแบบแอกทีฟแบบดิจิตอลมีความสม่ำเสมอที่ดีและมีเครื่องมือปรับแต่งและซอฟต์แวร์ที่สอดคล้องกันเพื่อให้สอบเทียบได้อย่างง่ายดาย สุดท้าย ค่าใช้จ่าย BOM ของการลดสัญญาณรบกวนแอกทีฟแอกทีฟแบบแอนะล็อกดูเหมือนจะต่ำกว่า แต่อัตราข้อบกพร่องและอัตราการทำงานซ้ำนั้นสูงและต้นทุนการผลิตโดยรวมนั้นสูงกว่าวงจรดิจิทัลจริงๆ ดังนั้นการลดสัญญาณรบกวนแอกทีฟแอกทีฟแบบแอนะล็อกจึงค่อยๆ กลายเป็นสิ่งที่ผ่านมา และการลดสัญญาณรบกวนแอกทีฟแบบดิจิทัลได้กลายเป็นกระแสหลักของตลาด
วงจรประมวลผลลดสัญญาณรบกวนแบบอะนาล็อกเทียบกับวงจรประมวลผลลดสัญญาณรบกวนแบบดิจิตอล
ในแง่ของการใช้งาน การลดสัญญาณรบกวนแบบแอคทีฟสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: FeedForward, Feedback และการรวมกันของทั้งสอง (ไฮบริด) โดยทั่วไปแล้วหูฟังลดเสียงรบกวนแบบแอคทีฟของ Feedforward จะอยู่ด้านนอก เก็บเสียงแล้วส่งไปยัง DSP เพื่อประมวลผล จากนั้นส่งคลื่นเสียงแบบย้อนกลับเฟสเพื่อลดเสียงรบกวน ไมโครโฟนของชุดหูฟังลดเสียงรบกวนแบบแอคทีฟป้อนกลับนั้นอยู่ภายในโพรง โดยพื้นฐานแล้วเสียงที่รวบรวมและอินพุตไปยัง DSP จะเหมือนกับที่หูได้ยิน และสามารถกลับด้านได้โดยตรง การลดสัญญาณรบกวนแบบแอคทีฟแบบไฮบริดที่รวมทั้งสองวิธีเข้าด้วยกันสามารถลดเสียงรบกวนได้เร็วและดีขึ้น "ในปัจจุบัน แม้ว่าต้นทุนของการลดเสียงรบกวนแบบแอ็คทีฟแบบไฮบริดจะค่อนข้างสูง แต่เมื่อต้นทุนของชิปและไมโครโฟนลดลง แต่วิธีการนี้จะมอบประสบการณ์การฟังที่ดียิ่งขึ้นให้กลายเป็นตัวเลือกแรกสำหรับผู้ผลิตอย่างแน่นอน" โซฟี เหมาเน้นย้ำ โซลูชัน ADAU1787 SoC ของ ADI มี 4-อินเทอร์เฟซอินพุต ADC ของช่องสัญญาณและอินพุตไมโครโฟนดิจิทัล 4- ช่อง ซึ่งเหมาะสำหรับหูฟังตัดเสียงรบกวนแบบผสม
△ชิป ANC (Active Noise Cancellation) จะตรวจสอบทั้งเสียงรบกวนที่เกิดจากแหล่งภายนอกและเสียงที่เล่นโดยลำโพงหูฟังผ่านไมโครโฟนในตัว
โซลูชันโมดูลาร์ซอฟต์แวร์ชิปเพื่อแก้ปัญหาจุดปวดหลักของหูฟังANC
ดังนั้น จุดเน้นของการลดเสียงรบกวนของหูฟัง TWS คือการรวบรวมเสียงรบกวนอย่างแม่นยำ ประมวลผลและยกเลิกคลื่นเสียงป้องกันเฟสที่ยกเลิกอย่างรวดเร็ว และในขณะเดียวกันก็ใช้พลังงานน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้มีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนาน สามส่วนหลักของการลดสัญญาณรบกวนที่ใช้งานคือ ADC, DSP และ DAC เนื่องจาก ADI ซึ่งเป็นผู้นำในด้านเทคโนโลยีแอนะล็อกประสิทธิภาพสูงและเทคโนโลยีการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลมาโดยตลอด ได้รับความได้เปรียบในเบื้องต้นอย่างเป็นธรรมชาติใน ADC, DAC และ DSP และสามารถจัดการกับมันได้อย่างปราณีต สัญญาณไมโครโฟนที่ละเอียดอ่อนที่สุดในระบบ ANC ในขณะที่รับประกันการใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษ แสดงความสามารถในการประมวลผลสัญญาณที่แข็งแกร่ง และในขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นถึงทักษะที่ลึกซึ้งในแพ็คเกจชิปขนาดเล็กและการใช้พลังงานต่ำ
