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2021年03月17日 | 一副优质的TWS耳机是如何“炼”成的
2021-03-17 来源：EEWORLD
如今可穿戴设备前景一片大好，尤其是TWS耳机，销量逐步提高，消费者购买需求也日趋高涨，当然，无论是耳塞产品还是那些未来生活增强可听设备，这里有几个核心要求需要满足，这样才能实现大规模的市场采用。
关于耳塞应用方面，需要考虑的因素有：
其中最重要的六个标准是音质、价格、舒适度、电池寿命、易用性和主动降噪。舒适性和易用性是耳塞的基本要求，没有这些，耳机很难受到青睐。本文将重点讨论如何实现其他四大标准，以及半导体公司如何通过为可听设备制造商提供解决方案来发挥关键的差异化作用。
正是在这种背景下， Hai Yu和Clement Moulin所写的海豚设计白皮书了一个彻底的工作，不仅描述了交付购买标准的挑战，而且提供了令人信服的解决方案来克服障碍。
白皮书不仅详细介绍了为音频编解码器应用选择最佳ADC架构，而且还介绍了如何选择要执行的有源噪声消除(ANC)算法，如何管理功耗，以及如何快速有效地设计出具有成本效益的芯片。
优质声音:
随着蓝牙5.2规范和低复杂度通信编解码器(LC3) LE音频协议的引入，开发人员在设计产品时，在平衡音质、多个独立音频传输通道、电池寿命等关键属性方面有了更大的灵活性。伴随这种灵活性而来的是在指定进入音频信号链的组件时必须做出的权衡选择。白皮书详细介绍了如何为实现音频编解码器选择合适的ADC架构，如何实现语音活动检测器(VAD)，以及如何为应用程序选择最佳麦克风以获得最充分的性能等。
主动噪音消除(ANC):
TWS耳塞使用案例引入了环境噪声抑制的复杂性。这与语音激活功能相结合，需要处理大量的音频数据，这反过来又会增加功耗。
Dolphin Design公司的WhisperTrigger是一种语音活动检测器(VAD)，它可以检测声音中是否存在声音，并触发系统唤醒中断信号。该解决方案提供实时定制，以适应任何类型的环境并优化功耗。该解决方案也不需要任何DSP支持，从而减少了对电池的功耗需求。使用WhisperTrigger IP实现的始终在线(AOV)设备只会消耗传统软件算法和/或传统DSP实现所需的一小部分电力。
此外，Dolphin Design的超低I/O延迟编解码器极大地减轻了ANC软件开发工作，并提高了信号/噪声处理工作负载的功率效率。
能源效率管理:
Dolphin的PowerStudio平台提供了一种简单的方法来实现电源管理设计并集成到SoC中。他们的Power Controller IP是一个无cpu、基于事件的架构，超低功耗，并提供高灵活性，可根据任何SoC复杂性进行扩展。
电能效率管理是通过始终打开的集群(睡眠模式下的低泄漏)和活动的集群(活动模式下的最佳能源效率)分区来完成的。
上述提到的所有优点都可以优化耳塞的播放时长(充电之间延长电池寿命)和芯片的硅面积。
史海拾趣
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