高通QCC304x/512x芯片 ANC主动降噪功能调试前的产品结构密封性和隔离性能验证方法

目录:
1,ANC调试前期验证准备工作

  1)麦克风单体,喇叭单体,腔体的验证------频率响应

  2)推荐的FF,FB   MEMS硅麦克风和数字麦克风单体

  3)样机装配的要求

  4)装配后的喇叭与麦克风连接正确性验证


2,ANC开始录音调试的工作

  1)检查佩戴一致是否良好的录音—人工耳录音

  2)检查耳机喇叭腔体与麦克风腔体的隔音效果录音—E_path

  3)检查耳机麦克风的密封性录音—PD_path

  4)检查耳机腔体在低频部分的频响—SD_path

3, 前期验证OK后,开始Filter设计,看ANC效果。

  1)录音转换

  2)产生S-model

  3)产生Filter

  4)调试parameters,生成htf文件

  5)微调节ADC的Gain以改善ANC效果。





1,ANC调试前期验证准备工作

  1)麦克风单体,喇叭单体,腔体的验证------频率响应

通在Hybrid ANC Headset Electroacoustic Guideline Mini-specification.pdf文档中对FF和FB  MEMS硅麦克风有如下要求:












下图是FF / FB MIC在单体和产品结构内的频率响应图





对喇叭单体的要求:



下图是喇叭在单体和产品结构内的频率响应图





对腔体单体的要求:

耳机的喇叭腔体与麦克风腔体之间要做隔离,物理上要有完全的隔断,防止喇叭发出来的声音通过腔体内部传到麦克风,具体性能可在录音阶段验证效果。




  2)推荐的FF,FB   MEMS硅麦克风和数字麦克风单体

为了方便客户选择合适的麦克风,我们这边与钰太科技股份有限公司进行合作,提供了专门用于ANC耳机产品的麦克风型号,
比如MEMS MIC: ZTS6753,  70dBA  , -38+/-1dBv  ,  130 dBSPL,  
Digital MIC: ZTS6577S和657SS,     65dBA  , -37+/-1dBv  ,  130 dBSPL,

  3)样机装配的要求

在调试ANC之前,要求客户把样机装配好,要求如下:

① 喇叭固定在腔体内,而且打胶固定,喇叭线通过过孔到麦克风腔体时,过孔处一定要打胶封住,防止漏音过去。

② 麦克风也是固定在腔体内,而且麦克风的导音孔一定要对准腔体的导音孔,麦克风上一定要有硅胶套和隔膜,腔体的导音孔边缘要平整光滑,不能有凹凸不平的地方,会导致在录音时产生曲线在某一个频段上有拱起的现象。 麦克风的硅胶套要紧紧顶着外壳腔体,越紧越好, 防止腔体内部漏音过去,影响ANC效果。

原则就是:除了腔体的导音孔外,声音都不能从其它任何路径进入到麦克风中。

③  需要把喇叭线,麦克风线拉到腔体外,并做好每条线的标识,腔体连接处需要打胶密封。如果是PCB板在腔体内的,需要把USB接口拉出来。

④  耳机外壳装配好后要打胶密封,防止漏音进入






  4)装配后的喇叭与麦克风连接正确性验证

这是FF mode的MEMS 接线方式,MIC2接人工耳。

如果是柱极体麦克风则直接接到MIC1口上即可,MIC2接人工耳。

如果是Hybrid mode,FF MEMS按下图接,MIC2在录音阶段分别接FB MIC和人工耳。







验证连接的线是否正确有2种方式:

 

①  开发板进配对连手机,直接打电话,通过自己说话和听对方的声音来验证喇叭和麦克风是否正常工作。

 

②  通过进入ANC tuning mode,FF Mode的话录制E-path看曲线。Hybrid Mode的话录制E-path和PD-path 看曲线。











2,ANC开始录音调试的工作

  1)检查佩戴一致是否良好的录音—人工耳录音 
 
              佩戴耳机, 喇叭放噪声, 人工耳录音。     再次佩戴耳机, 喇叭放噪声, 人工耳录音。     第三次佩戴耳机, 喇叭放噪声, 人工耳录音。

              对比3次录音,如果比较一致,说明佩戴良好,可以继续。    如果差距明显,说明耳机结构有问题,造成每次佩戴的ANC效果都不一致,无法继续ANC调试。









  2)检查耳机喇叭腔体与麦克风腔体的隔音效果录音—E_path

E-path正常录音1次, 把FF MIC外面的进音孔堵住再录音1 次E-path。

①  没有堵时,看FF MIC录音是否低于SPK噪音有40dB以上。这个40dB是指耳机喇叭腔体与麦克风腔体的隔音效果。

②  在堵住时,看FF MIC录音与没有堵住时的差值有多少,差值越小越好,差值说明从内部进入到FF MIC的声音大小。


下图曲线说明内部漏音严重,红色曲线是没有堵住的FF MIC录音曲线。
理想的曲线是堵住进音孔的FF MIC录音曲线全部在  没有堵住曲线的下方,如图二,三。













  3)检查耳机麦克风的密封性录音—PD_path


堵住与没有堵住FF MIC分别PD-path录音,两个FF MIC的录音要有一定的差值,这个差值没有明确的范围,但是如果有差值或者差值很小,说明FF MIC有内部漏音现象
外部声音可以通过内部结构走入到FF MIC中。有此现象,需要检查FF MIC的密封性。原则上FF MIC的声音只能通过MIC的进音孔进入,不允许从其它地方进入。


下图的曲线是不合格的,密封性比较差,声音可以从产品的内部其它地方进入到FF MIC。




下图2,3,4 则是OK的。














  4)检查耳机腔体在低频部分的频响—SD_path

需要看人工耳录音与噪声相比,在低频部分不要衰减很多,两条曲线应该相近的,经验值是在7dB以内。

如果在低频衰减很多,则在ANC效果在低频部分被抵消。


下图是衰减十几个dB的,这是不可以的,首先需要从喇叭的频响去加强低频特性。






原厂的Demo样机






这是在低音部分做了加强的图,也是可以的。




3, 前期验证OK后,开始Filter设计,看ANC效果。

  1)录音转换

如果是 FF Mode的话,则需要录音为: SD-path,  PD-path。
如果是 FB Mode的话,则需要录音为: SE-path,  PD-path。
如果是 Hybrid Mode的话,则需要录音为: SD-path,  SE-path,  PD-path。


录音完成后,需要把48K的录音文件转换成16K后音频文件







  2)产生S-model

  3)产生Filter

  4)调试parameters,生成htf文件

  5)微调节ADC的Gain以改善ANC效果。

产生16K的音频文件后,可按照Active Noise Cancellation User Guide.pdf 调试文档进行2~5的步骤,这将在另一遍博文中详细描述。

 

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内容挺详细的,赞