TWS耳机ENC降噪-Beamforming指向性增强技术

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

审核编辑 黄昊宇