基於Qualcomm QCC5125的feedforward ANC耳機方案

愈來愈多的官方及非官方資料都顯示中高階的藍芽耳機會把Active Noise Cancellation (ANC)列為標配,無論是耳罩型的藍芽耳機,運動型的藍芽耳機或是近2年流行的TrueWireless Stereo(TWS) earbuds都會把ANC功能加進耳機裡,以做出差異化的耳機特色,讓自家耳機能在一片(耳)機海中更為突出,更顯該耳機的不凡價值。

本方案採用高通QCC51XX系列chip中cost最低的QCC5125做為數位式ANC開發應用,不需外掛ANC降噪單晶片,因此減少了PCB layout面積,加上feedforward ANC不需要license feed更降低了產品開發cost(重要的事情講三次不需要license feed、不需要license feed、不需要license feed)。QCC5125採用內建的DSP藉由QACT ANC tuning block的調適及優化可以達到目標的降噪數據。

高通數位式ANC的優點在於可快速的調適出初版的ANC filter,環境架設完成後經由一定步驟的操作可在30分鐘內即完成初版ANC filter的設計並可藉由QACT ANC tuning tool直接on/off ANC,讓客戶可以立即測出該初調ANC曲線效果是否達到需求,並決定是否再進行優化。另外如果客戶端的acoustic軟實力夠堅強的話,高通的DSP也開放客戶自行以Matlab…等軟體自行撰寫ANC filter後再放入DSP內來使用。在進入ANC tuning之前需先建立降噪的基本概念,降噪效果的關鍵在於“耳機的Acoustics設計”。意即耳機音腔結構、耳罩或耳塞的設計即帶有自身的passive noise isolation,能達到一定程度的「被動降噪」效果。而這被動的降噪效果越好,花在DSP fine tune主動抗噪的effort越小;反之,如果耳機的被動抗噪做得不好,要把主動抗噪tune好到一定程度,那要花的effort則越大。

 

  延伸閱讀  

 

高通的DSP ANC tuning大致上可以為四大步驟,底下就為大家做個簡略的說明:

    

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►步驟一、 錄音的收集 I. SD-path錄音: 錄下噪音進入feedforward MIC的聲音以及經過耳機speaker進入耳膜路徑的聲音 II. PD-path錄音:錄下噪音穿過耳罩再進入耳膜的

►步驟二、聲音檔的re-sampling:分別將上述SD-path以及PD-path錄到的聲音檔轉為16Kbits的聲音檔

►步驟三、 ANC filter的設計:fine tune ANC filter,包含穩定度、low pass filter或high pass filter…等等

►步驟四、 產生ANC參數:將fine tune後的ANC filter轉換為.htf檔案以做為將來包進軟體的code裡面

►ANC tuning HATS架設示意

►核心技術優勢

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

►方案規格

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