主动降噪和通话降噪是不一样的降噪技术,主动降噪是起到把环境噪声最大程度地抵消,让使用耳机的人享受安静的环境;而通话降噪则是另一个方向的应用,它可以让使用通话降噪耳机的人在嘈杂的马路边打电话,或者在飞驰的摩托车,在开着音乐,或开了车窗的汽车行驶中的汽车里打电话,电话另一边的人也能清楚地听到你的讲话内容,噪声基本传不过去。简单说,主动降噪,就是使用耳机的人爽,而通话降噪,就是电话另一头的人爽。
通话降噪,主要技术有3个:
1, Beamforming 指向增强技术
2, 自适应滤波技术
3, 上行骨传导技术
这3项技术,其实并不是新的技术,我们手机,基本都有2颗麦(一个在充电口旁边,另一个在相机旁边),默默地在帮助我们进行通话降噪好多年(所以,有时用耳机打电话怕讲不清楚时,我们习惯关掉耳机,直接用手机,就主要是这个原因);上行骨传导技术本质是通过采集脸或声带的振动信号,进行通话内容的传输,因为环境噪声传导介质是空气,而直接用加速度传感器采你脸上或声带的振动,则可以隔离环境噪声,这项技术在军事上应用十分广泛,在坦克里打电话,直升飞机上打电话,就都有用此项技术。
现在,TWS耳机的形态,加速了这3项技术在耳机上的应用。TWS耳机的高耳夫球杆的形态,让双麦的距离能布置得更远,提升了beamforming的算法效果;TWS 半入耳的形态,让耳软骨的振动能更高效地传递给加速度传感器,上行骨传导能得到更高信噪比的信号;同时,蓝牙芯片计算能力与功耗的优化,使得这些算法能更好地跑在TWS芯片里。
今天我们来讨论Beamforing指向性增强技术
同时,我们也希望这个文章,能帮大家避免设备的重复投资。因为通话降噪,接下来一定会成为中高端TWS耳机的标配,耳机工厂需要敏感地把握住这个趋势,在测试设备的投资上进行比较谨慎地选择,需要选择那种可以升级后进行通话降噪测试的系统,不然,到时就可能得再花不绯的价格升级现有蓝牙音频测试系统,或购买新的支持通话降噪测试系统。而实际上,只要规划得好,常规蓝牙声学与通话降噪,是可以在一个站上完成的,我们系统就支持这样做。
什么是Beamforming——Beamforming双麦波束成形,利用两个麦克风采集到的语音进行相位差处理实现定向拾音,增强耳机佩戴者的语音并抑制环境干扰和噪声,实现在噪声环境下的清晰语音通话;研发测试:使用转台进行测试耳机每个角度的HFP能量,信号为快速扫频(连续对数扫频,无倍频程)(自适应滤波器未收敛完成,收到的信号只有beamforming处理后的信号)
研发阶段Beamforming 算法降噪效果怎么测
下图是我们在办公室进行TWS耳机的Beamforming降噪效果测试。
系统架构如下图,我们通过转台TT625,测量耳机的每个角度的HFP传输能量,如果我们使用扫频信号,就可以认为在自适应滤波器还没收敛完成,即可以认为收到的信号都是只有beamforming 指向增强处理后的信号。
下图是AirPods和某品牌的TWS耳机的Beamforming 降噪效果对比
从上面2个图,可以看出,AirPods表现十分优异,在90度急剧衰减,这样体现出来就是你用AirPods打电话时,这时如果有一个和你同等身高的人对着你耳朵方向讲话,其声音也会被急剧衰减,几乎传不到你电话对方的那头去,当然,你走在路上,汽车喇叭声也几乎会被衰减掉,这样就起到很强的通话降噪效果。
核心系统部件:
PM 6682,2in, 2out, balance&Unbalance
AM 581,Low THD
TT 626声学转台