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耳朵里学问芯片(降噪芯片耳机助听器半导体)「耳朵芯片对人体的影响」
专注观察全球半导体最新资讯、技术前沿、发展趋势《摩尔精英》《中国集成电路》共同出品，欢迎订阅摩尔旗下公众号：摩尔精英MooreElite、摩尔芯闻、摩尔芯球\" data-from=\"0\">世卫组织的报告显示，全球有15亿人面临听力障碍，未来这个数字可能还会持续上升之所以如此，是因为我们的生活环境噪声很严重，另外，不良的生活习惯也会损害听力还有一项研究显示，有条件使用助听器的国家里只有17%的人愿意使用助听器，原因有以下几点：价格太贵，且效果也不像我们想象的那样好；心理压力，很多人认为戴上助听器，别人一看就是听障人士，他们承受不了这种心理压力为了解决以上难题，主动降噪（ANC）技术应运而生，它可以帮助我们避免遭受外界的干扰，也是保证听力健康的必要条件然而，40年前，在刚问世的时候，ANC成本很高，甚至是皇家御用的当时都是高端应用，普通消费者难以享受，例如，当时一个航空专业耳机，市场售价要1万多1989年，BOSE量产了ANC耳机，第一批用户是空军飞行员和机场地勤人员，用以保护听力，因为引擎声是非常大的到了2000年，ANC进入民用市场，但依然无人问津，因为太贵了，当时降噪耳机还是奢侈品，有航空公司头等舱以标配降噪耳机作为卖点2014年出现了突破性进展，BOSE发布了一款平民化的耳机，大幅度拉低了价格，并首次应用数字降噪方案，可以做到更精准、更灵活、更智能化，包括后续的升级，这也为后面的发展奠定了基础现在，降噪技术几乎成为了耳机的标配，已惠及广大消费者然而，当下各家降噪效果水平不一，存在着各种各样的问题不同品牌的降噪耳机各有不同，有的可能需要开到70%的音量，有些具备顶级降噪效果的耳机只需要开到30%的音量就够了，差别是很大的但对消费者而言，如果在普通的环境下打开降噪可能感受不到这个差别，但真正使用的时候会有差别对此，ADI中国产品事业部高级市场应用经理何源表示，用ADI技术的耳机开到30%就可以由于消费者的要求越来越高，降噪所面对的挑战也越来越多例如负压感，如果降得特别深也会很难受，感觉耳膜被挤压了一样；还有爆破音，开车过减速带的时候开降噪，能够感觉到会有爆破音，地铁关门、公交车急刹车、上下楼的时候，都会出现类似现象底噪，可以把它理解为整个系统的综合噪声如果处理不好会很尴尬，因为底噪主要来自于声学器件本底噪声，芯片本身的电噪声，包括蓝牙发射干扰，也有外界的传导，有线和无线的耦合，再加上降噪本身调试的时候，会把噪声效果放大这些问题处理不好，会出现很尴尬的现象：在一个稍微安静的场景打开降噪，产生的噪声比本来的噪声还要大风噪，在户外打开降噪或通透模式后，由于有风，系统会做一些处理，这些处理有可能会被放大，反而变得更刺耳，比不开的时候还要难受在户外风噪是很常见的场景，解决不好的话，会影响用户体验另外，很多人不愿意戴耳机，因为入耳式耳机戴起来很疼，密封可能滋生细菌很多人愿意戴平头耳塞或者半入耳耳机，因为比较无感，但牺牲了降噪现在的用户希望在保持舒适度的情况下实现降噪量产效率也是一个问题，我们经常发现自己买的耳机的效果和别人的不一样，这就是品控问题品控是一个芯片公司综合实力的体现，也是消费者很难看到的，但这会影响口碑ADI中国产品事业部总经理赵轶苗表示，ADI对降噪芯片有很多行业积累这些积累在ADI中国产品事业部应用起来，再加上本土化的优势，可以更好地帮助客户解决各种痛点，带来差异化的价值产品方面，ADI发布了ADAU1860和ADAU1850主动降噪芯片，这两款芯片蕴含了该公司多年来的技术积累ADAU1860和ADAU1850在前续产品基础上又有了大幅度的性能提升，包括ADC、DAC和音频处理性能，在客户那里得到了很好的反响ADAU1850是一款非常精简的降噪芯片，体积小、功耗低、性能非常好，很多时候客户愿意在蓝牙芯片基础上外挂一个芯片，看中的就是它的模拟和数字性能其DAC可以做到110dB的信噪比，支持单端和差分输入，还内置了一个独立的高精度EQ，它的动态范围和精度可以达到小数点后面54个0，非常精确FDSP是降噪核心，保证降噪效果、功耗和续航的能力ADAU1860是另一款重量级的产品，增加了对数字麦克风接口的输入，包括数字接口的增加，多了更加强大的DSP，DSP包括两个核，除了ANC之外还多了一个开放的核，不仅能够进行ANC降噪，还可以做更多事情，比如空间音频、通话降噪和自适应逻辑再配一个低成本的蓝牙就可以做成非常好的产品对于底噪，何源表示，我们需要从芯片最底层、最根本的地方解决这一问题，比如优秀的ADC和DAC，其次是灵活的指令集，用户在调整ANC的时候可以调整优化音频路径，也就是从数字端保证噪声降低我们还可以提供系统级的降低底噪方案，我们可以指导用户做布板布线，避免干扰，这些都是芯片之外的服务关于风噪，具备独立的灵活指令集很重要，就像乐高积木一样灵活的架构，ADI可以在里面搭建很多硬件级别的检测模块，可以自己搭建一个硬件级别的检测系统，可以感知到麦克风被风冲击了，这个时候去做一些动态的检测和调整，用户完全可以自己搭建调整逻辑，ADI也可以帮助实现而且这种实现是硬件级别、不需要软件实现，实时性和功耗都可以得到保证，也很安全关于半入耳，ADI研发出了一套自适应降噪系统降噪系统的调试是很复杂的，入耳式耳机有耳塞的帮助，可以保证耳机和耳朵的耦合是很固定的，但如果变成半入耳的话，有任何动作，耳朵和耳机可能是分开的，这就会导致特征变化，原来调的那套音频参数可能就不适用了，需要动态跟踪、动态计算、动态去做降噪的实现ADI通过软硬件结合的方式，利用硬件指令集的优势做出了一套方案，现在效果还是不错的今年上半年就可以看到应用这种方式的产品出来，后面还会有越来越多的跟进关于负压感，因为低频波长比较长，传达效果比较好，我们从生下来，听到最多的声音都是低频噪声，且适应了这种声音ANC降噪把低频部分拿走以后，噪声的特性发生了变化，变成了人耳没有适应的噪声特点，就会有不适应的感觉对此，ADI在芯片之外可以耦合已知的声学模型，能够把这种感受降到最低，也会把对心理模型的理解，耦合到调节降噪性能，给用户的感受就是既安静又没有负压感关于切换顺滑度，有的耳机可以切换模式，在切换、开关降噪的时候，ADI可以做到无级变速，是芯片指令集级别的硬件实现，1秒钟采样192K就会变19万次，也会拟合，就是从A变成B是一个隐形的变化，从A慢慢地平移到B，ADI实现了这个复杂的硬件算法，给用户的感受就是变化非常柔和很多ADI方案的产品都有这个特点，这是该公司一个很大的优势何源表示，ADI提供的不只是芯片，我们的策略叫做Go Beyond Silicon除了硬件设计和软件工具链，还可以提供ANC通透模式的调试，也可以去做音乐的补偿，因为降噪以后再播放音乐，可能音乐也会有损失，这时候就会进行补偿和调音，包括自适应调音、空间音频量产的方案都可以提供，只有芯片原厂最了解这些ANC技术的应用场景远不止耳机，例如，特斯拉Model X的下一代会标配ANC，可实现对一个区域的降噪特斯拉是没有引擎的，降低的更多的是胎噪和风噪，这也很像消费类产品再比如抽油烟机和空调，在家里睡觉的时候它也会一直烦你，这些都是ANC技术的潜在市场前文提到，很多人不愿意戴助听器，如果耳机本身就可以做助听器，将是一个很大的进步何源表示，助听器算法最大的困难在于延时，比如我跟你对话，你说话的时候我看到你的嘴巴，我在听，如果延时超过30毫秒，我会感觉到回声，就是你的声音和我耳朵的声音重叠了如果应用ADI芯片，处理是本地实现的，可以实现算法延时的最低路径，能够在最大限度上让两个声音吻合在一起，让你感受不到延时目前，有很多助听器厂家在与ADI合作，该公司的架构设计也非常适合他们的落地这方面分为两块：一是声学，二是是电学，电学方面ADI已经没问题了，声学方面还在打磨美国有一个助听器的法案，就是希望把助听器在市场上放开，预计今年上半年法案就会落地，会对整个助听器行业产生巨大影响，门槛降低后，做耳机的厂商也可以做助听器了与30万半导体精英一起，订阅您的私家芯闻秘书
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