目录:
1,ANC调试前期验证准备工作
1)麦克风单体,喇叭单体,腔体的验证------频率响应
2)推荐的FF,FB MEMS硅麦克风和数字麦克风单体
3)样机装配的要求
4)装配后的喇叭与麦克风连接正确性验证
2,ANC开始录音调试的工作
1)检查佩戴一致是否良好的录音—人工耳录音
2)检查耳机喇叭腔体与麦克风腔体的隔音效果录音—E_path
3)检查耳机麦克风的密封性录音—PD_path
4)检查耳机腔体在低频部分的频响—SD_path
3, 前期验证OK后,开始Filter设计,看ANC效果。
1)录音转换
2)产生S-model
3)产生Filter
4)调试parameters,生成htf文件
5)微调节ADC的Gain以改善ANC效果。
1,ANC调试前期验证准备工作
1)麦克风单体,喇叭单体,腔体的验证------频率响应
通在Hybrid ANC Headset Electroacoustic Guideline Mini-specification.pdf文档中对FF和FB MEMS硅麦克风有如下要求:
下图是FF / FB MIC在单体和产品结构内的频率响应图
对喇叭单体的要求:
下图是喇叭在单体和产品结构内的频率响应图
对腔体单体的要求:
耳机的喇叭腔体与麦克风腔体之间要做隔离,物理上要有完全的隔断,防止喇叭发出来的声音通过腔体内部传到麦克风,具体性能可在录音阶段验证效果。
2)推荐的FF,FB MEMS硅麦克风和数字麦克风单体
为了方便客户选择合适的麦克风,我们这边与钰太科技股份有限公司进行合作,提供了专门用于ANC耳机产品的麦克风型号,
比如MEMS MIC: ZTS6753, 70dBA , -38+/-1dBv , 130 dBSPL,
Digital MIC: ZTS6577S和657SS, 65dBA , -37+/-1dBv , 130 dBSPL,
3)样机装配的要求
在调试ANC之前,要求客户把样机装配好,要求如下:
① 喇叭固定在腔体内,而且打胶固定,喇叭线通过过孔到麦克风腔体时,过孔处一定要打胶封住,防止漏音过去。
② 麦克风也是固定在腔体内,而且麦克风的导音孔一定要对准腔体的导音孔,麦克风上一定要有硅胶套和隔膜,腔体的导音孔边缘要平整光滑,不能有凹凸不平的地方,会导致在录音时产生曲线在某一个频段上有拱起的现象。 麦克风的硅胶套要紧紧顶着外壳腔体,越紧越好, 防止腔体内部漏音过去,影响ANC效果。
原则就是:除了腔体的导音孔外,声音都不能从其它任何路径进入到麦克风中。
③ 需要把喇叭线,麦克风线拉到腔体外,并做好每条线的标识,腔体连接处需要打胶密封。如果是PCB板在腔体内的,需要把USB接口拉出来。
④ 耳机外壳装配好后要打胶密封,防止漏音进入
4)装配后的喇叭与麦克风连接正确性验证
这是FF mode的MEMS 接线方式,MIC2接人工耳。
如果是柱极体麦克风则直接接到MIC1口上即可,MIC2接人工耳。
如果是Hybrid mode,FF MEMS按下图接,MIC2在录音阶段分别接FB MIC和人工耳。
验证连接的线是否正确有2种方式:
① 开发板进配对连手机,直接打电话,通过自己说话和听对方的声音来验证喇叭和麦克风是否正常工作。
② 通过进入ANC tuning mode,FF Mode的话录制E-path看曲线。Hybrid Mode的话录制E-path和PD-path 看曲线。
2,ANC开始录音调试的工作
1)检查佩戴一致是否良好的录音—人工耳录音
佩戴耳机, 喇叭放噪声, 人工耳录音。 再次佩戴耳机, 喇叭放噪声, 人工耳录音。 第三次佩戴耳机, 喇叭放噪声, 人工耳录音。
对比3次录音,如果比较一致,说明佩戴良好,可以继续。 如果差距明显,说明耳机结构有问题,造成每次佩戴的ANC效果都不一致,无法继续ANC调试。
2)检查耳机喇叭腔体与麦克风腔体的隔音效果录音—E_path
E-path正常录音1次, 把FF MIC外面的进音孔堵住再录音1 次E-path。
① 没有堵时,看FF MIC录音是否低于SPK噪音有40dB以上。这个40dB是指耳机喇叭腔体与麦克风腔体的隔音效果。
② 在堵住时,看FF MIC录音与没有堵住时的差值有多少,差值越小越好,差值说明从内部进入到FF MIC的声音大小。
下图曲线说明内部漏音严重,红色曲线是没有堵住的FF MIC录音曲线。
理想的曲线是堵住进音孔的FF MIC录音曲线全部在 没有堵住曲线的下方,如图二,三。
3)检查耳机麦克风的密封性录音—PD_path
堵住与没有堵住FF MIC分别PD-path录音,两个FF MIC的录音要有一定的差值,这个差值没有明确的范围,但是如果没有差值或者差值很小,说明FF MIC有内部漏音现象,
外部声音可以通过内部结构走入到FF MIC中。有此现象,需要检查FF MIC的密封性。原则上FF MIC的声音只能通过MIC的进音孔进入,不允许从其它地方进入。
下图的曲线是不合格的,密封性比较差,声音可以从产品的内部其它地方进入到FF MIC。
下图2,3,4 则是OK的。
4)检查耳机腔体在低频部分的频响—SD_path
需要看人工耳录音与噪声相比,在低频部分不要衰减很多,两条曲线应该相近的,经验值是在7dB以内。
如果在低频衰减很多,则在ANC效果在低频部分被抵消。
下图是衰减十几个dB的,这是不可以的,首先需要从喇叭的频响去加强低频特性。
原厂的Demo样机
这是在低音部分做了加强的图,也是可以的。
3, 前期验证OK后,开始Filter设计,看ANC效果。
1)录音转换
如果是 FF Mode的话,则需要录音为: SD-path, PD-path。
如果是 FB Mode的话,则需要录音为: SE-path, PD-path。
如果是 Hybrid Mode的话,则需要录音为: SD-path, SE-path, PD-path。
录音完成后,需要把48K的录音文件转换成16K后音频文件
2)产生S-model
3)产生Filter
4)调试parameters,生成htf文件
5)微调节ADC的Gain以改善ANC效果。
产生16K的音频文件后,可按照Active Noise Cancellation User Guide.pdf 调试文档进行2~5的步骤,这将在另一遍博文中详细描述。
评论
Simon Lian
2020年11月19日