91在线观看视频-91在线观看视频-91在线观看免费视频-91在线观看免费-欧美第二页-欧美第1页

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

通過抗噪增強耳戴式設備的個人聲音放大產品音頻性能和電源效率

星星科技指導員 ? 來源:ADI ? 作者:ADI ? 2022-12-15 13:53 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

PSAP增強了用戶在具有挑戰性的環境中使用耳戴式設備的聆聽體驗。音頻系統中的長時間延遲會產生失真,稱為PSAP中的梳狀效應。本文研究了梳狀效應的根本原因,并解釋了Maxim基于抗噪聲解決方案的PSAP如何獲得優于傳統PSAP解決方案的系統性能。

介紹

耳戴式設備旨在通過使用被動和主動降噪 (ANC) 降低環境噪音并放大所需的環境聲音來改善用戶的聆聽體驗。支持放大所需環境聲音的耳戴式設備通常稱為個人聲音放大產品 (PSAP)。在本白皮書中,我們認為PSAP是耳戴式設備中的輔助聽力功能,用于在具有挑戰性的環境中增強聽力障礙者和正常聽力的人的聽力。PSAP系統的基本構建塊可能包括但不限于:

一個或幾個外部麥克風來捕捉環境聲音。

一個或幾個內置麥克風,用于捕獲耳道內的殘余聲音。

用于播放增強聲音的耳機揚聲器。

數字信號處理(DSP)模塊,如波束成形、反饋抑制、環境/風/脈沖/麥克風噪聲抑制、增益放大、均衡、動態范圍壓縮、限幅器等。

PSAP典型音頻系統的簡化視圖如圖1所示,其中模擬麥克風信號轉換為數字信號,在音頻編解碼器中抽取,并通過緩沖器傳輸到藍牙(BT)SoC或DSP內核,然后在DSP模塊中進行處理,通過緩沖器傳輸回編解碼器, 在轉換為模擬之前進行插值,以便放大器驅動揚聲器輸出。

poYBAGOatkSANcRRAAB8zv1A0vk195.jpg?imgver=1

圖1.PSAP 的典型音頻系統視圖。

啟用 PSAP 后,兩種類型的聲音會到達用戶的耳膜,如圖 2 所示。聲音 S1 是殘留的環境聲音(和/或用戶自己的聲音),因為可聽設備遮擋了耳朵開口并阻止聲音到達耳道內部并逸出耳道。聲音 S2 是麥克風捕獲的環境聲音的 PSAP 輸出,由 PSAP DSP 模塊處理,最后由揚聲器生成,其中可能涉及音頻系統引起的固有延遲,具體取決于音頻處理鏈設計。這兩種聲音在用戶的耳膜處相加(也稱為聲波疊加),以產生完整的PSAP體驗。

pYYBAGOatkeAOhZgAACjeuCV8dA574.jpg?imgver=1

圖2.在 PSAP 中,兩種聲音到達鼓膜。

梳狀效應問題

為了理解兩個聲音在存在相對延遲和增益放大的情況下求和效應的結果,我們簡化了信號模型,如圖3所示?;谠撃P停覀冞M行了一項研究,以了解延遲和增益如何影響輸出。在這種情況下,我們取兩個延遲值,分別為3ms和0.4ms,增益為0、15、30 dB。

poYBAGOatkmAHLwoAAAVTLw2H50166.jpg?imgver=1

圖3.兩種聲音的簡化信號模型。

圖4顯示了兩個聲音之和的歸一化頻率響應,我們可以清楚地看到延遲和增益都會顯著影響輸出。增益為0 dB時,可以觀察到多個凹波形式的明顯失真。這種失真稱為梳狀效應,可能會降低音質并產生回聲或混響效果。較長的延遲(例如,3ms)在比較短的延遲(例如,0.4ms)低得多的頻率下產生更多的陷波。隨著增益的增加,這種梳狀效應得到了極大的緩解,在15 dB增益下形成2-3 dB的紋波,或者在30 dB增益下形成幾乎平坦的響應,其中兩個延遲沒有太大差異。

現在讓我們來看看傳統PSAP解決方案在典型耳戴式設備用例中的梳理效應。如圖5所示,聲音S1通常是無源衰減的結果,僅在高頻下顯示衰減(例如,15 dB)。聲音S2是PSAP輸出,例如,我們考慮兩種PSAP情況,其增益分別為0 dB和15 dB。梳狀效應的仿真結果如圖6所示,當增益較低(例如0 dB)時,長時間延遲(例如3ms)可能會產生梳狀效應,從而導致音頻失真和較差的聆聽體驗。

pYYBAGOatkuANcAGAADOd11-0CE680.jpg?imgver=1

圖4.基于簡化信號模型的兩種聲音之和的頻率響應.

poYBAGOatk2Aec29AAAU1skpw9s105.jpg?imgver=1

圖5.傳統的PSAP解決方案。

pYYBAGOatlCACBojAACwsdIsh-k250.jpg?imgver=1

圖6.傳統PSAP解決方案的結果。

Maxim利用抗噪降低梳狀效應的解決方案

PSAP中梳狀效應的緩解可以通過兩種方式實現;通過減少延遲和/或增加兩個求和聲音之間的增益差,如上述研究所示。為了減少音頻系統中的延遲(參見圖1作為參考),通常需要在音頻轉換(模數和數模到模擬)、編解碼器和SoC/DSP內核之間的音頻數據傳輸以及DSP模塊中使用非常高的采樣率和小緩沖器。此類要求會導致更高的計算負載、較差的電源效率、降低的音頻性能,或者限制系統設計和調諧靈活性。

為了克服這些問題,Maxim提出了基于抗噪聲的解決方案,允許PSAP系統管理兩種聲音之間的增益電平,從而降低低頻S1電平。推出MAX98050,這是首款低功耗、高性能的音頻編解碼器,專為始終有源的耳戴式設備而設計,具有噪聲消除和語音/環境增強等差異化功能。Maxim正在申請專利的PSAP抗噪聲解決方案利用集成的低功耗、低延遲數字濾波器鏈實現抗噪聲,同時以典型的音頻采樣率和緩沖方案將麥克風錄制和回放音頻數據發送到主機處理器(如藍牙SoC),實現靈活、優化的PSAP算法設計和調諧。

如圖7所示,MAX98050產生抗噪聲C1,與原始無源環境聲音相互作用,形成新的聲音S1,低頻時電平降低。該解決方案的簡化框圖如圖8所示,在此框圖上模擬了梳狀效應結果,其中抗噪聲結果模擬為低頻降低15 dB。如圖9所示,Maxim的抗噪聲方案在S1和S2之間產生更大的增益差,導致兩種PSAP增益情況下長延遲和短延遲的性能相似。除了仿真之外,還進行了基于真實外形尺寸和實時評估系統的測量,以驗證所提出的抗噪聲解決方案。

poYBAGOatlGAMKv_AACei-k9Z-Q137.jpg?imgver=1

圖7.在PSAP中,兩種聲音以抗噪音到達鼓膜。

pYYBAGOatlOAJXWvAAAVL9bXAms576.jpg?imgver=1

圖8.Maxim的PSAP解決方案具有抗噪聲功能。

poYBAGOatlWAcFdrAACu525rbr4099.jpg?imgver=1

圖9.Maxim的抗噪聲PSAP解決方案的結果。

總結

在本白皮書中,我們解釋了困擾耳戴式設備PSAP系統的梳狀效應問題。研究在不同增益水平下PSAP處理的長延遲的后果。減少PSAP系統中的延遲會導致性能不佳和高功率。Maxim基于首款低功耗始終有源編解碼器MAX98050,推出基于抗噪聲的解決方案,以減輕PSAP中的梳狀效應,從而改善音頻和電源性能,并為下一代耳戴式設備提供靈活的系統設計。

審核編輯:郭婷

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 電源
    +關注

    關注

    185

    文章

    18372

    瀏覽量

    256362
  • dsp
    dsp
    +關注

    關注

    556

    文章

    8158

    瀏覽量

    357670
  • 揚聲器
    +關注

    關注

    29

    文章

    1341

    瀏覽量

    64166
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評論

    相關推薦
    熱點推薦

    替代UCC24612-1高頻同步整流控制器支持有源鉗位反激、 QR/DCM/CCM反激和LLC拓撲應用

    工作電壓范圍便于在輸出電壓高達18V的系統中輕松實施。 通過自適應最短關閉時間可提高效率能力。 變體器件 和 具有不同的最短導通時間,以提高抗
    發表于 06-09 10:23

    功率放大器對音頻系統的重要性 功率放大器的頻率響應特性

    一、功率放大器對音頻系統的重要性 功率放大器是音頻系統中至關重要的組件,其作用是將輸入信號的功率加以放大,以便驅動揚聲器等負載
    的頭像 發表于 02-01 14:44 ?778次閱讀

    音頻功放芯片:音頻設備的核心驅動力

    音頻功放芯片是音頻設備核心,放大音頻信號并精準控制音質、音量。高保真、穩定、易集成,但面臨散熱和成本問題。盡管如此,它仍是呈現高品質聲音不可
    的頭像 發表于 12-17 16:37 ?927次閱讀
    <b class='flag-5'>音頻</b>功放芯片:<b class='flag-5'>音頻設備</b>的核心驅動力

    科利推出Baha? 6 Max聲音處理器與Baha Smart App智能應用程序

    處理器與科利上一代驗配范圍達45 dB的設備一樣,擁有同樣小巧的機身[2],但卻更為強大,具有高達55 dB的驗配范圍,因此消費者無需在尺寸與性能之間做出取舍。 Baha 6 Max是科利
    的頭像 發表于 12-15 09:28 ?532次閱讀
    科利<b class='flag-5'>耳</b>推出Baha? 6 Max<b class='flag-5'>聲音</b>處理器與Baha Smart App智能應用程序

    YD7123高速低D類音頻放大驅動電路中文手冊

    電子發燒友網站提供《YD7123高速低D類音頻放大驅動電路中文手冊.pdf》資料免費下載
    發表于 12-03 11:36 ?1次下載

    NVIDIA推出全新生成AI模型Fugatto

    NVIDIA 開發了一個全新的生成 AI 模型。利用輸入的文本和音頻,該模型可以創作出包含任意的音樂、人聲聲音組合的作品。
    的頭像 發表于 11-27 11:29 ?826次閱讀

    用LM49450做了兩塊板子,LM49450放和Speak輸出的聲音中高頻的聲音不正常是什么原因導致的?

    我用LM49450做了兩塊板子,一塊是DEMO板,一塊是正式產品,發現LM49450放和Speak輸出的聲音中高頻的聲音不正常,用示波器量了一下,發現頻率1KHZ左右及以上的波形有
    發表于 11-06 07:47

    AIC3106的底如何消除?

    各位,我們目前在做一款產品,有用到AIC3106來做音頻采集,大致情況如下: 1、電路圖完全采用DM8168開發板的參考設計; 2、在不插入任何音頻設備的情況下,錄制出來的聲音文件有
    發表于 11-04 08:03

    適用于藍牙揚聲器中的立體聲音頻功率放大器-iML6602

    藍牙揚聲器的工作原理主要涉及?藍牙音頻接收器、?音頻放大器和?電源管理三個部分。當用戶通過藍牙連接?手機或其他設備時,
    的頭像 發表于 10-22 09:29 ?775次閱讀
    適用于藍牙揚聲器中的立體<b class='flag-5'>聲音頻</b>功率<b class='flag-5'>放大</b>器-iML6602

    TPA3118底里面有滋滋聲音,為什么?

    TPA3118底里面有滋滋聲音,電源的輸入電容很靠近芯片了,然后總是有滋滋聲
    發表于 10-12 08:09

    蘋果產品交互、降噪性能再升級,AirPod Pro走向專業助聽級

    電子發燒友網報道(文/莫婷婷)在2024秋季發布會上,可穿戴設備中耳產品迎來多項更新。此次發布會上,蘋果發布了AirPod 4、AirPod Pro 2、AirPod Max。我們從兩款TWS耳機
    發表于 09-12 00:08 ?1382次閱讀
    蘋果<b class='flag-5'>耳</b><b class='flag-5'>戴</b><b class='flag-5'>產品</b>交互、降噪<b class='flag-5'>性能</b>再升級,AirPod Pro走向專業助聽級

    用tpa6120做的放,未開電源情況下,耳機也有聲音為什么?

    用tpa6120做的放,平衡輸入,完全是官方電路,但是未開電源情況下,耳機也有聲音,就是聲音比較小。這是什么問題引起的?
    發表于 09-09 06:09

    TL082和NE5532在做音頻前級放大的時候,單電源供電的電源范圍是多少比較合適?

    TL082和NE5532在做音頻前級放大的時候,單電源供電的電源范圍是多少比較合適?在哪個電壓對聲音會比較好?
    發表于 08-13 07:24

    LTK51468帶頻率同步功能、超低底、低EMI、2x70W 立體聲音頻功率放大器數據手冊

    電子發燒友網站提供《LTK51468帶頻率同步功能、超低底、低EMI、2x70W 立體聲音頻功率放大器數據手冊.pdf》資料免費下載
    發表于 08-12 15:05 ?9次下載

    超低底、低EMI、帶PBTL、2x30W 立體聲音頻功率放大器LTK52205數據手冊

    電子發燒友網站提供《超低底、低EMI、帶PBTL、2x30W 立體聲音頻功率放大器LTK52205數據手冊.pdf》資料免費下載
    發表于 08-12 15:03 ?12次下載
    主站蜘蛛池模板: wwwwww色| 天天综合射 | 亚洲人成人网毛片在线播放 | 国产aaaaaaa毛片| 久久国产视频网站 | 美女拍拍拍免费视频观看 | 国产精品激情综合久久 | haodiaose在线精品免费观看 | 69老司机亚洲精品一区 | 午夜小视频在线播放 | 色爱综合网欧美 | 中文日产国产精品久久 | 色综合天天综合网国产人 | 欧美日韩乱国产 | 国内精品一区二区在线观看 | 丁香六月色婷婷综合网 | 老司机亚洲精品影院在线 | 国产成人啪精品午夜在线播放 | 久久国产色| 国内精品免费视频自在线 | 天天拍拍天天爽免费视频 | 美日毛片 | 日本女人啪啪 | 狠狠色丁香久久婷婷综合丁香 | 国产伦精品一区二区三区四区 | 国产精品久线观看视频 | 嫩草影院国产 | 久久伊人成人 | 5g影院欧美成人免费 | 日本欧洲亚洲一区在线观看 | 天天综合天天做天天综合 | 日本国产中文字幕 | 久久久久久国产精品免费 | 午夜老湿影院 | 色多多污网站在线观看 | 永久看片| 爽好舒服老师快点 | 激情三级视频 | 四虎欧美在线观看免费 | 91免费视| 欧美午夜性 |