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      使用TWS耳機(jī)和可聽(tīng)戴設(shè)備,重新定義聆聽(tīng)和交流方式

      發(fā)布時(shí)間:2023-06-27 來(lái)源:英飛凌 責(zé)任編輯:wenwei

      【導(dǎo)讀】近年來(lái),無(wú)線(xiàn)音頻技術(shù)迎來(lái)迅猛發(fā)展,有望顛覆消費(fèi)電子行業(yè)和健康行業(yè)。但它仍舊面臨挑戰(zhàn),特別是在實(shí)用性和功能性與功耗處理需求的平衡方面。這意味著無(wú)線(xiàn)音頻設(shè)備往往比有線(xiàn)音頻設(shè)備更笨重、更昂貴、音質(zhì)也較差。


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      未來(lái),真無(wú)線(xiàn)立體聲(TWS)設(shè)備將適用于日常生活中的任何聲學(xué)環(huán)境。


      近年來(lái),無(wú)線(xiàn)音頻技術(shù)迎來(lái)迅猛發(fā)展,有望顛覆消費(fèi)電子行業(yè)和健康行業(yè)。但它仍舊面臨挑戰(zhàn),特別是在實(shí)用性和功能性與功耗處理需求的平衡方面。這意味著無(wú)線(xiàn)音頻設(shè)備往往比有線(xiàn)音頻設(shè)備更笨重、更昂貴、音質(zhì)也較差。


      在縮小體積的同時(shí)克服性能挑戰(zhàn),一直是充分發(fā)揮這項(xiàng)新興技術(shù)潛力的主要壁壘。如今,搭載MEMS麥克風(fēng)的新一代TWS設(shè)備有望解決這些問(wèn)題。


      讓聲音真正便攜


      直到最近,頭戴式耳機(jī)和耳塞式耳機(jī)還受到線(xiàn)纜的束縛。聽(tīng)者不得不待在音樂(lè)設(shè)備或其他娛樂(lè)設(shè)備的周?chē)ǔT趲子⒊咧畠?nèi)。


      線(xiàn)纜可能非常麻煩,特別是在運(yùn)動(dòng)時(shí),它會(huì)妨礙我們?cè)诮∩矸窟\(yùn)動(dòng)或室外慢跑時(shí)活動(dòng)四肢。


      但是便攜式聽(tīng)力設(shè)備改變了這一切。它們利用藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn),使用無(wú)線(xiàn)電信號(hào)在主控設(shè)備(比如:游戲機(jī)或智能手機(jī))與耳機(jī)之間傳輸音頻數(shù)據(jù),而設(shè)備與設(shè)備之間完全不需要物理連接。


      第一批無(wú)線(xiàn)頭戴式耳機(jī)和入耳式耳機(jī)并非多么先進(jìn)的音頻輸出設(shè)備——更像是已經(jīng)存在了幾十年的有線(xiàn)頭戴式耳機(jī)和入耳式耳機(jī)。它們本身不能調(diào)節(jié)或放大聲音、消除失真、濾除背景噪音,也無(wú)法遠(yuǎn)程做任何智能化的事情。于是,無(wú)線(xiàn)耳塞就應(yīng)運(yùn)而生了。


      不同于通常使用線(xiàn)纜來(lái)連接兩個(gè)聽(tīng)筒的傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)耳機(jī),無(wú)線(xiàn)耳塞是真正的無(wú)線(xiàn)耳機(jī)。這意味著每個(gè)耳塞都是完全獨(dú)立的,并通過(guò)藍(lán)牙連接到輸出設(shè)備。這兩個(gè)耳塞既可以連接兩個(gè),也可以連接一個(gè)——主控——然后將聲音從一個(gè)耳塞傳到另一個(gè)耳塞。


      聲音的未來(lái)更加智能化


      隨著TWS的出現(xiàn),第一個(gè)壁壘——擺脫線(xiàn)纜——就被打破了。最初,它的作用與有線(xiàn)設(shè)備相同:播放音樂(lè)和語(yǔ)音通話(huà)。要想讓TWS成為真正適用于各種生活場(chǎng)景(辦公室、通勤路上或健身房)的設(shè)備,它就需要新的功能:透?jìng)黢雎?tīng),以保持用戶(hù)對(duì)周?chē)h(huán)境的感知;主動(dòng)降噪,以便用戶(hù)享受靜音體驗(yàn);以及高級(jí)波束成形,以便用戶(hù)可以在任何嘈雜的環(huán)境下打電話(huà)。這些功能都需要高質(zhì)量的麥克風(fēng)來(lái)拾取音頻輸入,并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式,以供進(jìn)一步的處理。而高性能器件和先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)十分耗電。


      為了實(shí)現(xiàn)較佳的電池壽命,一臺(tái)真正的智能設(shè)備可以通過(guò)上下文語(yǔ)境和位置感知自行在各項(xiàng)功能之間切換:可以根據(jù)環(huán)境聲音的要求,在主動(dòng)降噪模式和透?jìng)髂J街g切換——無(wú)需用戶(hù)觸發(fā)更改。例如:設(shè)備可能會(huì)在嘈雜的環(huán)境下放大人講話(huà)的聲音或與安全相關(guān)的音頻信號(hào)。這使得整個(gè)過(guò)程中不再需要猜測(cè),改善了聆聽(tīng)體驗(yàn)。同時(shí),它還可以根據(jù)用戶(hù)一天中的行程,大幅降低麥克風(fēng)的功耗。


      增強(qiáng)人類(lèi)的聽(tīng)力:可聽(tīng)戴設(shè)備


      TWS設(shè)備不僅可以用于改善通話(huà)和音頻聆聽(tīng),還可以是健康設(shè)備,例如可聽(tīng)戴設(shè)備。就像可穿戴設(shè)備是戴在身上的一樣——可聽(tīng)戴設(shè)備被戴在耳朵里。其功能類(lèi)似于無(wú)線(xiàn)耳塞,但它專(zhuān)注于一系列健康和生活方式功能,例如:增強(qiáng)個(gè)人聽(tīng)力和測(cè)量生物特征。


      可聽(tīng)戴設(shè)備VS助聽(tīng)器


      助聽(tīng)器是聽(tīng)障人士的一項(xiàng)重要工具,由三大部分組成:麥克風(fēng)、放大器和揚(yáng)聲器。助聽(tīng)器通過(guò)麥克風(fēng)接收聲音,并將聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào);然后,將它們發(fā)送到放大器,放大器增加信號(hào)的功率,然后通過(guò)揚(yáng)聲器將它們傳送到耳朵里。


      助聽(tīng)器作為醫(yī)療器械,旨在供聽(tīng)障人士使用,并且通常需要由醫(yī)療專(zhuān)業(yè)人士開(kāi)具處方。


      而可聽(tīng)戴設(shè)備可以與助聽(tīng)器一起發(fā)揮獨(dú)特的作用,與重點(diǎn)關(guān)注患有嚴(yán)重聽(tīng)力障礙的人相反,它更多地關(guān)注增強(qiáng)日常聆聽(tīng)體驗(yàn)以及幫助那些患有輕度聽(tīng)力損失的人。


      在某些情況下,它確實(shí)為人們帶來(lái)了一些好處。首先,你不需要處方或醫(yī)療干預(yù),就可以使用可聽(tīng)戴設(shè)備。你可以直接使用它,非常簡(jiǎn)單。與市面上的許多助聽(tīng)器相比,其體積更小、更便攜——畢竟,市面上的助聽(tīng)器更注重功能,而非形式。可聽(tīng)戴設(shè)備可以直接塞入耳朵,看起來(lái)就像普通的耳塞。


      另外,可聽(tīng)戴設(shè)備也比助聽(tīng)器便宜得多,通常成本在200到500美元之間,而醫(yī)用助聽(tīng)器的成本平均為2372美元。1


      雖然可聽(tīng)戴設(shè)備并非治療聽(tīng)力障礙的良藥,但它十分經(jīng)濟(jì)靈活,再與先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)耳塞的智能功能相結(jié)合,意味著它可以成為一個(gè)真正有效的選擇,特別是對(duì)于那些只想在特定情況下提高聽(tīng)力的人來(lái)說(shuō)。


      技術(shù)挑戰(zhàn)


      但無(wú)線(xiàn)入耳式耳機(jī)、無(wú)線(xiàn)耳塞和可聽(tīng)戴設(shè)備都面臨著同樣的挑戰(zhàn)——笨重的設(shè)計(jì)和噪音的影響。無(wú)線(xiàn)耳塞需要具備便攜性,也就是體積小,但同時(shí)其音頻的質(zhì)量要高,否則不會(huì)有人使用。


      衡量麥克風(fēng)質(zhì)量的一個(gè)好辦法是信噪比(SNR)。信噪比以分貝為單位,信噪比值越高,輸出越好。如果音頻設(shè)備搭載了低信噪比麥克風(fēng),你會(huì)聽(tīng)到它發(fā)出嘶嘶聲——在透?jìng)黢雎?tīng)模式下,其聲音聽(tīng)起來(lái)絕非人耳所聽(tīng)到的那樣,頗為惱人。信噪比越高,聽(tīng)到的干擾就越少,這就可以改善聆聽(tīng)體驗(yàn)。


      盡可能地提高信噪比才是麥克風(fēng)的終極目標(biāo),但由于物理限制,往往是說(shuō)起來(lái)容易,做起來(lái)難——你需要權(quán)衡外形與功能:通常,更好的性能需要更大的元件。


      MEMS 麥克風(fēng)革新性設(shè)計(jì)


      應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵是微型化、高質(zhì)量的MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))麥克風(fēng)。傳統(tǒng)的頭戴式耳機(jī)或耳塞的大部分體積是由許多提供上述高級(jí)功能的不同部件造成的。不過(guò),英飛凌XENSIV MEMS麥克風(fēng)等技術(shù)有助于應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn):它具有高信噪比(SNR)高保真錄音效果,同時(shí)保持了小尺寸——從而在不增加設(shè)計(jì)尺寸的情況下,增強(qiáng)用戶(hù)的ANC或語(yǔ)音體驗(yàn)。


      在某些場(chǎng)景下,僅開(kāi)啟必要的功能也很重要。通過(guò)高級(jí)處理來(lái)分析設(shè)備所處的聲學(xué)環(huán)境,就可以準(zhǔn)確確定需要哪些音頻性能——如果不需要捕捉低音量,那么麥克風(fēng)可以切換到性能較低的省電模式。在過(guò)去,切換到不同的電源模式會(huì)導(dǎo)致聲音失真和信號(hào)流中斷。而最新的半導(dǎo)體技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電源模式的無(wú)縫切換,即在沒(méi)有任何干擾聲的情況下,上下調(diào)節(jié)功耗。這減少了對(duì)更大尺寸的電池的需求,進(jìn)而也縮小了最終產(chǎn)品的尺寸,或者可以騰出空間來(lái)容納更多的傳感器,以實(shí)現(xiàn)更多的功能。當(dāng)然,它也延長(zhǎng)了設(shè)備的電池壽命,這在用戶(hù)出行時(shí)特別重要。


      需要一個(gè)有效的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)


      在技術(shù)領(lǐng)域,創(chuàng)新并非孤立發(fā)生的——突破需要在一個(gè)更為廣泛的生態(tài)系統(tǒng)中醞釀,而且必須得到該系統(tǒng)的支持。可聽(tīng)戴設(shè)備和無(wú)線(xiàn)耳塞也不例外。


      MEMS麥克風(fēng)只是音頻信號(hào)鏈的一環(huán)。還必須開(kāi)發(fā)和改進(jìn)用于主動(dòng)降噪、事件檢測(cè)和波束成形的軟件和算法。硬件組件還需要進(jìn)一步縮小,功能變得更加強(qiáng)大,以支持越來(lái)越先進(jìn)的功能。簡(jiǎn)而言之,原始設(shè)備制造商、SoC供應(yīng)商、傳感器制造商和其他各方都需要共同努力,讓TWS和可聽(tīng)戴設(shè)備更上一層樓。


      展望未來(lái)


      MEMS 技術(shù)在該領(lǐng)域愈發(fā)受到歡迎,該市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在2027年達(dá)到34.979 億美元2,而且市場(chǎng)并沒(méi)有顯示出放緩的跡象。


      無(wú)線(xiàn)入耳式耳機(jī)、耳塞和可聽(tīng)戴設(shè)備正在革新我們與聲音互動(dòng)的方式——無(wú)論是在娛樂(lè)方面,還是在日常聆聽(tīng)方面。


      它們可以為設(shè)計(jì)師和運(yùn)動(dòng)提供新的自由度,而不影響質(zhì)量、尺寸或風(fēng)格。MEMS技術(shù)對(duì)于在縮小尺寸的同時(shí),實(shí)現(xiàn)一定水平的音質(zhì)而言至關(guān)重要,這意味著無(wú)線(xiàn)技術(shù)不再被視為有線(xiàn)技術(shù)的低劣替代品,對(duì)自由度的渴望并不意味著需要在質(zhì)量上做出妥協(xié)。


      但這一切都必須得到更為廣泛的行業(yè)承諾的支持,以建立一個(gè)協(xié)作生態(tài)系統(tǒng),在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,從設(shè)計(jì)到軟件,再到MEMS麥克風(fēng)以及其中的一切……技術(shù)的各個(gè)方面都可以無(wú)縫地結(jié)合在一起。


      英飛凌MEMS麥克風(fēng)


      英飛凌的XENSIV? MEMS麥克風(fēng)旨在在小巧的封裝中,捕獲高精度和高質(zhì)量的音頻。它們具有超低的自噪聲(高信噪比)、即使在高聲壓級(jí)(SPL)下也具有極低的失真(THD)、器件之間保持著非常嚴(yán)格的相位和靈敏度一致性、平坦的頻率響應(yīng)、較低的低頻滾降(LFRO)和超低延遲。再與可選擇的供電模式和非常小的封裝相結(jié)合,英飛凌的XENSIV? MEMS麥克風(fēng)在最小的尺寸封裝條件下提供了頂級(jí)的音頻質(zhì)量。


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      如欲了解更多信息,請(qǐng)點(diǎn)擊此處訪(fǎng)問(wèn)英飛凌消費(fèi)類(lèi)MEMS頁(yè)面。


      https://www.hearingtracker.com/how-much-do-hearing-aids-cost


      https://www.reportlinker.com/p06222255/Global-MEMS-Microphones-Market-By-SNR-By-Application-By-Technology-By-Type-By-Regional-Outlook-Industry-Analysis-Report-and-Forecast.html?utm_source=GNW



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