用“芯”傾聽――ADI ANC主動(dòng)降噪技術(shù)帶來(lái)不一樣的體驗(yàn)
關(guān)鍵詞: ADI ANC 主動(dòng)降噪
我們每天在抱怨身邊噪音的時(shí)候你知道世界上有多少人連噪聲都聽不到嗎?世界衛(wèi)生組織報(bào)告全球有15億人面臨聽力障礙,且這個(gè)數(shù)字仍在持續(xù)上升。這是因?yàn)槲覀兯幍纳瞽h(huán)境的噪音已經(jīng)無(wú)時(shí)不在損傷著人們的聽力器官。據(jù)了解剛出生的嬰兒可以聽到約20KHz的頻率,但二十年后只能夠聽到8KHz左右,聽力損失會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而減小。以上可見重視耳朵的健康是每個(gè)人不可忽視的問(wèn)題。
我們都知道噪音分高頻噪音和低頻噪音,高頻噪音尖利,波長(zhǎng)較短,傳播距離增加或遭遇障礙物時(shí),會(huì)迅速衰減。但低頻噪音雖然分貝不高,如在機(jī)場(chǎng)、地鐵,酒吧、迪廳傳來(lái)的噪音源,不僅會(huì)損傷聽力,而且直接影響人的健康。這就需要依賴ANC主動(dòng)降噪技術(shù),這種技術(shù)不但可以幫助人們避免遭受外界的干擾,還能保證聽覺健康。由此成為許多耳機(jī)廠商的賣點(diǎn)。價(jià)格由最早的萬(wàn)元級(jí)別普及到現(xiàn)在的百元檔位,用戶從專業(yè)人群逐漸過(guò)渡到大眾消費(fèi)。
第一款親民的降噪耳機(jī)是BOSE在2014年推出的,不但價(jià)格大幅降低的同時(shí)還采用了數(shù)字降噪方案,相比模擬降噪方案更精準(zhǔn)、更靈活、更智能化。如今降噪耳機(jī)已不再成為奢侈品,那么問(wèn)題來(lái)了,在五花八門的耳機(jī)品牌中,什么樣的降噪效果更好呢?這里就要說(shuō)到降噪芯片的性能。ADI是最早從事ANC技術(shù)的研發(fā)企業(yè)之一,從模擬到數(shù)字技術(shù),ADI 都給出了完善的解決方案。
ADI中國(guó)產(chǎn)品事業(yè)部高級(jí)市場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)理何源在新年媒體會(huì)上分享了該公司在ANC上的最新研發(fā),并且談到在主動(dòng)降噪上面臨的難點(diǎn)以及ADI解決方案。
何源說(shuō),目前在降噪技術(shù)上面臨許多的挑戰(zhàn),見下圖。舉幾個(gè)例子:開車過(guò)減速帶、地鐵關(guān)門、公交車急踩剎車的時(shí)候,打開耳機(jī)降噪功能,爆破音會(huì)使人的耳朵有種負(fù)壓感;來(lái)自由聲學(xué)器件的底噪聲、芯片本身的電噪聲,包括藍(lán)發(fā)射的干擾、有線和無(wú)線的耦合,都會(huì)把噪音效果突出,如果處理不好這些噪音會(huì)適得其反;還有常見的戶外抗風(fēng)噪場(chǎng)景,有些保護(hù)效果過(guò)于突兀,反而影響了用戶體驗(yàn)。
ADI又是如何攻克以上挑戰(zhàn)的呢?
何源例舉了幾點(diǎn),其中從負(fù)壓感:低頻噪音無(wú)處不在,如馬路上的噪音源,我們從一出生就開始接觸,顯然已經(jīng)適應(yīng)了這種環(huán)境,ANC降噪把人們比較適應(yīng)的低頻噪音屏蔽后,噪音的特性發(fā)生了變化,成為人耳沒有適應(yīng)的噪音,這樣一來(lái)耳朵會(huì)感到不適。 ADI在芯片之外可以耦合已知的聲學(xué)模型來(lái)解決這種負(fù)壓感帶來(lái)的不適。
底噪:ADI從最根本的地方解決芯片底噪問(wèn)題,比如優(yōu)秀的ADC和DAC,不僅可以從模擬和數(shù)字端保證降噪,還可以提供系統(tǒng)級(jí)的降低底噪方案,同時(shí)幫助用戶合理的布板布線,避免干擾。
風(fēng)噪聲:ADI從硬件、指令集級(jí)別上實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的靈活設(shè)計(jì),在芯片內(nèi)部搭建硬件級(jí)別的檢測(cè)系統(tǒng),用戶完全可以根據(jù)需求搭建調(diào)整邏輯,用以感知麥克風(fēng)是否被風(fēng)沖擊,從而去做一些動(dòng)態(tài)的檢測(cè)和調(diào)整。
半入耳:半入耳式的挑戰(zhàn)在于,由于耳機(jī)與耳朵耦合不固定,會(huì)導(dǎo)致聲音特征的變化,使得原音頻參數(shù)不再適用,而需要?jiǎng)討B(tài)跟蹤,動(dòng)態(tài)計(jì)算,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的降噪,ADI通過(guò)軟硬件結(jié)合的方式,利用硬件指令集的優(yōu)勢(shì)做出了一套自適應(yīng)的方案。何源表示,該方案很有可能會(huì)成為一種趨勢(shì)。
切換順滑度:ADI的硬件算法可以在噪音開、關(guān)降噪切換時(shí)做到無(wú)級(jí)變速,為用戶帶來(lái)柔和的過(guò)渡切換。
針對(duì)以上挑戰(zhàn)ADI推出全新的兩款產(chǎn)品ADAU1850和ADAU1860,特別強(qiáng)調(diào)的是這兩款產(chǎn)品完全是中國(guó)事業(yè)部研發(fā)設(shè)計(jì)。基于ADI多年的對(duì)降噪技術(shù)的深入,結(jié)合本土需求,這兩款產(chǎn)品為客戶解決了各種痛點(diǎn),并且實(shí)現(xiàn)差異化的價(jià)值。
何源簡(jiǎn)介說(shuō),ADAU1850這款降噪芯片主打小體積、低功耗,且擁有出色的性能。這也是很多客戶愿意在藍(lán)牙芯片基礎(chǔ)上外掛一個(gè)ADAU1850的原因,該芯片可帶來(lái)很好的模擬性能和數(shù)字性能。與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比,ADAU1850的高性能DAC支持差分輸出, HPAMP可被配置為高性能 / 低功耗模式,達(dá)到最高110 dB的信噪比,實(shí)測(cè)3uV底噪,內(nèi)置的獨(dú)立高精度EQ動(dòng)態(tài)范圍和精度可以達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后面54個(gè)0,助力調(diào)音大師輕松調(diào)出自己的風(fēng)格音譜。其降噪核心FastDSP,保證降噪效果、功耗和續(xù)航的能力。該款超強(qiáng)音質(zhì)ANC COD EC,能夠以高性價(jià)比提供更精確的降噪。
而ADAU1860是一款稍微重量級(jí)的產(chǎn)品,功耗與上代產(chǎn)品相比降低了30%,并且優(yōu)化語(yǔ)音喚醒設(shè)計(jì),擁有更強(qiáng)的DSP算力,除可提供極致、靈活的ANC功能外,還可實(shí)現(xiàn)更多其他功能如空間音頻、通話降噪和自適應(yīng)邏輯。
ADI可提供一站式解決方案包括,硬件參考設(shè)計(jì)、原理圖、PCB設(shè)計(jì)指導(dǎo),以及完備的軟件工具鏈、GUI工具和開發(fā)環(huán)境,ANC/通透模式的調(diào)試服務(wù),其中包括,音樂補(bǔ)償、空間音頻、自適應(yīng)、ANC、自適應(yīng)EQ調(diào)音、量產(chǎn)方案(含喇叭路徑的一致性處理)等。
在何源看來(lái),未來(lái)的ANC不會(huì)僅局限于耳機(jī),隨著科技的發(fā)展,在空間區(qū)域降噪上,汽車、廚房都會(huì)是目標(biāo)環(huán)境應(yīng)用。另外計(jì)算音頻、AR和VR設(shè)備等都需要ADI中國(guó)事業(yè)部的研發(fā)人員去挖掘和改變。
用“芯”守護(hù)健康——ADPD6000 可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲取和算法
根據(jù)WHO公布的數(shù)據(jù)顯示,缺乏體育鍛煉已成為全球第四大死亡風(fēng)險(xiǎn)因素,全球高于14億成年人,由于體育鍛煉不足而面臨疾病風(fēng)險(xiǎn)。特別是心血管疾病、器質(zhì)性疾病,甚至癌癥。由此市場(chǎng)上推出了各種可穿戴設(shè)備用來(lái)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)以及健康狀況,這樣一來(lái)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和分析就顯得尤為重要。何源以做飯為例將數(shù)據(jù)比喻成食材而廚藝比作成算法,美味的菜肴需要優(yōu)質(zhì)的食材和精湛的廚藝,缺一不可。回到可穿戴設(shè)備上想要數(shù)據(jù)和算法都實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn),目前還是存在一些挑戰(zhàn)性,原因是可穿戴產(chǎn)品體積較小,且用戶身體特征各不相同。在這種極具挑戰(zhàn)下ADI推出的另外一款產(chǎn)品ADPD6000,這是一款健康類產(chǎn)品。是目前市面上完善的生命體征監(jiān)測(cè)(VSM)模擬前端解決方案,ECG、PPG和BIA三合一的多模式傳感器前端,能夠?qū)崿F(xiàn)心電、血氧、體脂率及情緒等多種生命體征信號(hào)的監(jiān)測(cè),積極推動(dòng)實(shí)現(xiàn)疾病預(yù)防。該系列還有專門針對(duì)阻抗測(cè)量及ECG的版本。不僅從硬件上實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)獲取,且深入研究人體模型,以及利用人工智能的方法得到精確的算法方案。除此之外,在軟件和其它軟實(shí)力上,ADI中國(guó)產(chǎn)品線,都可幫助客戶迅速落地、保證性能、交付產(chǎn)品。
深耕中國(guó) “芯”系全球
兩年前,2019年12月ADI設(shè)立了中國(guó)產(chǎn)品事業(yè)部,一年后又在2020年12月成立了亞德諾投資有限公司。這一重大轉(zhuǎn)變使得ADI在中國(guó)有了新的身份,建立起法人實(shí)體,擁有獨(dú)立的成本核算中心。ADI中國(guó)產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理趙軼苗先生十分自信的講到,相比眾多友商,他們是唯一一家半導(dǎo)體企業(yè)在中國(guó)建立起獨(dú)立成本核算中心的事業(yè)部體系。至此從需求調(diào)研、產(chǎn)品定義、產(chǎn)品研發(fā)、銷售以及支持上,ADI中國(guó)產(chǎn)品事業(yè)部全部獨(dú)立完成。針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)需求,在短短的兩年間發(fā)布了多款產(chǎn)品,真正做到了以中國(guó)速度回饋中國(guó)用戶。同時(shí)ADI仍然繼承傳統(tǒng)DNA,保持產(chǎn)品的高性能和持續(xù)創(chuàng)新,完全可以做到在整個(gè)體系下獨(dú)立研發(fā)出高質(zhì)量和高可靠性的產(chǎn)品。從研發(fā)經(jīng)驗(yàn)上來(lái)看,其實(shí)ADI早在2000年就在中國(guó)收購(gòu)了一家公司,研發(fā)人員從幾個(gè)人擴(kuò)展到現(xiàn)在的二百多人,完成70多項(xiàng)專利,發(fā)布6篇以上ISSCC論文。只是在2019年之前,中國(guó)的研發(fā)人員需要匯報(bào)到美國(guó)、歐洲主要產(chǎn)品線?,F(xiàn)在不同的是中國(guó)研發(fā)團(tuán)隊(duì)完全可以作到產(chǎn)品從定義到量產(chǎn)。目前中國(guó)事業(yè)部擁有五大產(chǎn)品線包括汽車、通訊、工業(yè)、健康和消費(fèi)類。趙軼苗也表示,為健全產(chǎn)品在中國(guó)的供應(yīng)保障,他們除了利用國(guó)際半導(dǎo)體供應(yīng)鏈體系,還積極地打通與本土供應(yīng)鏈的合作,覆蓋從制造、封裝和測(cè)試。
趙軼苗表示,有些中國(guó)定義的產(chǎn)品,也受到了國(guó)外客戶的觀注。中國(guó)產(chǎn)品事業(yè)部的產(chǎn)品仍然是ADI產(chǎn)品,不光能夠銷售到中國(guó),同時(shí)也可以滿足國(guó)外目標(biāo)客戶需求。
