【導讀】自2016年第一代AirPods推出以來，經過四五年的飛速發展，TWS耳機行業逐步從稚嫩走向成熟。相關數據顯示，2016年到2020年五年間全球TWS耳機出貨量暴增25倍
，其中增幅在2019年達到頂峰，而到2021年增幅則降至24%。當行業麵臨“拐點”，步入“下半場”的TWS耳機該如何突破創新撬動新的增長是整個產業亟待解決的課題。

來自用戶端的切身需求其實已經指明了方向。業界最新用戶調研報告指出，在“先進功能特性對於真無線耳塞購買決策的潛在影響”方麵，主動降噪以71%的得票率位列第一。當主動降噪成為TWS耳機市場競爭的功能“剛需”，產業鏈該如何把握這一行業“下半場”jingzhengdeguanjian？jintianwomenyiquanqiulingxiandegaoxingnengbandaotiqiyeyadenuobandaotidezuixinjiejuefanganweili
，congshangyouchangshangshijiaokangaoxingnengxinpianyusuanfajiejuefanganshiruhezhulixiayoukehudaoruchanpinbingxunsujiangqituixiangshichangde。

滿足TWS耳機強需求



，高性能降噪芯片如何打造？

ANC實現原理

1978年，乘坐飛機時引擎的噪音促成了Bose創始人Amar G. Bose博士創造出第一款降噪音的耳機。發展至今，耳機降噪的方式主要有兩種：zhudongjiangzaohebeidongjiangzao。qizhong，beidongshijiangzaoerjizhuyaotongguobaoweierduoxingchengfengbikongjian，huozhecaiyongguijiaoersaidenggeyincailiaolaizudangwaijiezaosheng。erzhudongjiangzaozetongguojiangzaoxitongchanshengyuwaijiezaoyinxiangdengdefanxiangshengbo
，jiangzaoyinzhonghecongershixianjiangzaodexiaoguo。xiangjiaozhixia，beidongshijiangzaoyibanzhinengzugegaopinzaosheng，duidipinjiangzaobingbumingxian，xiaoguogengweichuzhongdezhudongjiangzaoziranchengweixingyedechonger。

不過，看似簡單的主動降噪原理，在實際在設計過程中卻麵臨著諸多挑戰。比如
，如何準確感應噪聲
、如何確保噪聲聲波完全被抵消等等。為此
，數字主動降噪衍生出三種不同的主動降噪技術：前饋式（FeedForward）、反饋式（Feedback）以及兩者結合的混合式（Hybrid）。與之相比，混合式主動降噪可以實現更快、更好的降噪效果
，依靠更佳的聽音體驗成為眾多下遊廠商的首選。

ADAU1860簡易框圖

ADAU1860是ADI推出的新一代低功耗主動降噪芯片，主要由三個部分組成：第一部分是ADC
，將外界的音源采集進來，轉換成數字信號；中間部分是兩顆非常強大的DSP，一顆是 HiFi-3z DSP，主要實現音頻場景的識別，例如上行降噪

、語音喚醒。另一顆則是Fast DSP，擴展到了96位指令集，在完成ANC的一套濾波器算法外可以實現對底噪的抑製，對EQ的調整等更多功能；第三部分則是高性能的DAC
，供電上1.2V與1.8V的雙電源軌設置
，可以根據客戶不同的使用場景
，進一步優化功耗。

此外

，同期推出的ADAU1850相較ADAU1860減少了Hifi-3Z DSP，僅保留Fast DSP，具有三個輸入和一個輸出，包含一個數字信號處理器。同時，從模擬輸入到DSP內核再到模擬輸出的路徑已針對低延遲進行優化
，通過加入少量無源組件，ADAU1850可提供完整的耳機解決方案，以更低的成本提供更精確降噪的可能。總體來看
，ADI新一代主動降噪芯片可以提供適用於許多音頻和語音應用的可靠數字信號處理解決方案，包括語音增強、降噪、回聲消除、電平控製、聲音反饋抑製、麥克風陣列和有源噪聲振動控製，下遊廠商可借此打造耳機差異化特性和賣點
，在TWS耳機“下半場”競爭中俘獲更多消費者。

助力產品研發提速
，軟硬兼施缺一不可

“好馬配好鞍”。除了在硬件層麵提供高性能芯片
，配套的算法解決方案和軟件支持也是研發一款優秀主動降噪TWS耳機的關鍵支撐。由於ADI的軟件開發工具與部分算法都由本地來實現，因此可以在很短的時間內幫助客戶使用ADI的開發工具設計出更好的產品。

比如在算法方麵，ADI就實現了自適應ANC降噪、自適應調音和空間音頻的落地。ADI獨立研發出了一套自適應的降噪係統，通過軟硬件結合的方式
，利用硬件指令集的優勢來實現
；自適應調音則會根據用戶的佩戴狀態自動地、實時地計算和調整調音模塊，當用戶耳機有泄露時算法會動態把泄露造成的音頻損失及時地補回來
；至於空間音頻，ADI提供了從陀螺儀本身元數據的處理到最後聲音的空間效果的實現。

Cadence Xtensa DSP Software Development Tool

與此同時，ADI免費的音頻處理器編程、開發和調試軟件Lark Studio工具，提供多種集成至直觀的圖形用戶界麵(GUI)的信號處理算法
，從而能夠創建複雜的音頻信號流，對於不懂編程但精通聲學的客戶群體也可以使用該軟件輕鬆完成任務。其中，Lark Studio是很好的在線實時調音平台，客戶可基於Lark Studio來做前期開發，包括完成原型設計。

加速市場滲透，讓ANC不再是高端專屬

盡管2019年蘋果Airpods Pro的麵世讓大眾對ANC主動降噪不再陌生，但近年來該功能主要出現在中高端TWS耳機，更為平民化的TWS耳機則鮮有搭載。究其原因，ANC在開發和在生產環節有非常多技術上的門檻。ADI的降噪方案在推出硬件參考設計之餘還加強軟件參考引導，讓客戶的設計和量產更容易
，幫助中小企業順利導入ANC方案。

市場調研機構的數據已顯示，隨著市場逐步填充
、基數增大，TWS耳機放量速度正逐步減緩，行業“拐點”已至。數字音頻芯片作為ADI中國的重要產品方向，在與主流廠商都有合作並獲得高度認可的情況下，將正進一步加強與產業生態上下遊的合作，以優化ANC方案使其性能更優


、更易使用、惠及更多市場參與者，共同推動ANC功能在TWS耳機中的普及。

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