基于Qualcomm QCC5125的feedforward ANC耳机方案

愈来愈多的官方及非官方数据都显示中高阶的蓝芽耳机会把Active Noise Cancellation (ANC)列为标配,无论是耳罩型的蓝芽耳机,运动型的蓝芽耳机或是近2年流行的TrueWireless Stereo(TWS) earbuds都会把ANC功能加进耳机里,以做出差异化的耳机特色,让自家耳机能在一片(耳)机海中更为突出,更显该耳机的不凡价值。

本方案采用高通QCC51XX系列chip中cost最低的QCC5125做为数字式ANC开发应用,不需外挂ANC降噪单芯片,因此减少了PCB layout面积,加上feedforward ANC不需要license feed更降低了产品开发cost(重要的事情讲三次不需要license feed、不需要license feed、不需要license feed)。QCC5125采用内建的DSP藉由QACT ANC tuning block的调适及优化可以达到目标的降噪数据。

高通数字式ANC的优点在于可快速的调适出初版的ANC filter,环境架设完成后经由一定步骤的操作可在30分钟内即完成初版ANC filter的设计并可藉由QACT ANC tuning tool直接on/off ANC,让客户可以立即测出该初调ANC曲线效果是否达到需求,并决定是否再进行优化。另外如果客户端的acoustic软实力够坚强的话,高通的DSP也开放客户自行以Matlab…等软件自行撰写ANC filter后再放入DSP内来使用。在进入ANC tuning之前需先建立降噪的基本概念,降噪效果的关键在于“耳机的Acoustics设计”。意即耳机音腔结构、耳罩或耳塞的设计即带有自身的passive noise isolation,能达到一定程度的「被动降噪」效果。而这被动的降噪效果越好,花在DSP fine tune主动抗噪的effort越小;反之,如果耳机的被动抗噪做得不好,要把主动抗噪tune好到一定程度,那要花的effort则越大。

 

  延伸阅读  

 

高通的DSP ANC tuning大致上可以为四大步骤,底下就为大家做个简略的说明:

    

场景应用图

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展示版照片

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方案方块图

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步骤一、 录音的收集 I. SD-path录音: 录下噪音进入feedforward MIC的声音以及经过耳机speaker进入耳膜路径的声音 II. PD-path录音:录下噪音穿过耳罩再进入耳膜的

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步骤二、声音档的re-sampling:分别将上述SD-path以及PD-path录到的声音档转为16Kbits的声音档

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步骤三、 ANC filter的设计:fine tune ANC filter,包含稳定度、low pass filter或high pass filter…等等

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步骤四、 产生ANC参数:将fine tune后的ANC filter转换为.htf档案以做为将来包进软体的code里面

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ANC tuning HATS架设示意

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核心技术优势

2-mic cVc noise reduction technology Feedforward Active Noise Cancellation (ANC)

方案规格

支援BT5.0 dual mode 32MHz / 32bit CPU 120 MHz programmable DSP 支援Class AB/ Class D audio output LE 2M RF phy Low power