如何实现降噪？TWS耳机ANC降噪方案与达发芯片技术解析

当你在地铁或喧闹的街道上使用TWS耳机时，是否常被环境噪音干扰，即使调高音量也难以获得清晰的音频体验？这种困扰正是主动降噪（ANC）技术要解决的核心痛点。随着TWS耳机市场的持续增长，消费者对降噪功能的需求日益强烈，而技术的复杂性却让许多厂商望而却步。

大联大品佳集团基于达发科技AB1565芯片推出的TWS耳机方案，正是针对这一痛点的专业解决方案。该方案支持混合主动降噪（Hybrid ANC）、前馈降噪（FF）和反馈降噪（FB）多种模式，可根据麦克风数量灵活选择配置，为用户提供更清晰的音频体验。

为什么ANC成为TWS耳机的必备功能？

环境噪音是音频体验的主要杀手。在日常通勤、办公或运动场景中，低频环境噪音往往迫使用户提高音量，这不仅影响音质体验，还可能对听力造成损伤。ANC技术通过产生反向声波中和外界噪音，从根本上解决了这一问题。

用户期望持续提升。随着AirPods Pro等高端产品的普及，消费者对TWS耳机的降噪能力形成了明确期待。市场数据显示，具备ANC功能的TWS耳机在高端市场的渗透率已超过70%，成为差异化竞争的关键要素。

技术成熟度显著提高。早期的ANC技术存在功耗大、效果不稳定等问题，如今达发科技AB1565芯片集成的混合降噪算法，在保证降噪效果的同时将功耗控制在合理范围内，使ANC功能更加实用化。

应用场景不断扩展。除了传统的音乐收听，ANC在语音通话、视频会议、在线学习等场景中的作用日益突出。清晰的通话质量已成为远程工作和社交的重要需求。

达发AB1565芯片的四重技术优势

处理架构兼顾性能与能效。AB1565搭载主频*高达208MHz的Arm Cortex-M4F应用处理器，配合主频可达416MHz的Cadence HiFi Mini音频DSP协处理器，实现了高性能音频处理和低功耗的完美平衡。这种双处理器架构专门为实时音频处理优化，能够**运行复杂的降噪算法。

蓝牙5.3提供连接基础。支持蓝牙5.3规范和LE Audio技术认证，确保连接稳定性和低延迟传输，为ANC功能提供了可靠的无线数据通道。蓝牙5.3的改进不仅提升了传输效率，还降低了功耗，为实时降噪处理预留了更多计算资源。

集成度大幅简化设计。芯片集成了PA、T-R开关、Balun等组件，提供10dBm的输出功率和-96dBm的接收灵敏度，外围电路设计简单，降低了厂商的开发门槛。高集成度意味着更小的PCB面积和更灵活的产品设计空间，特别适合TWS耳机对紧凑结构的严格要求。

接口丰富支持灵活配置。提供三个数字和模拟麦克风接口，支持多种麦克风阵列配置；高性能音频接口解析度可达192KHz/24-bits，确保高保真音频处理。丰富的接口为不同档次的降噪方案提供了硬件基础，厂商可以根据产品定位选择合适的配置。

四步实现优质ANC效果

**步：硬件选择与配置

麦克风选择是关键起点。根据产品定位选择合适数量和类型的麦克风，前馈式降噪只需1-2个外部麦克风，混合降噪则需要2-4个麦克风组成阵列。麦克风的灵敏度、频率响应和信噪比直接影响降噪效果。

阵列布局影响降噪效果。前馈麦克风应位于耳机外侧以捕获环境噪音，反馈麦克风则应位于耳道内以监测残余噪音。合理的物理布局能够*大化降噪效果，避免声学短路和相位抵消问题。

芯片配置优化资源分配。根据降噪算法复杂度合理配置Cortex-M4F和HiFi Mini DSP的工作负载，确保实时处理能力。通常DSP负责高频度的滤波计算，而MCU负责系统控制和通信任务。

电源管理确保续航时间。利用AB1565集成的高集成度PMU和线性充电器，优化供电方案，在降噪性能和功耗之间找到**平衡点。降噪功能的功耗通常占整机功耗的30%-40%，需要精细的电源管理。

第二步：算法调试与优化

模式选择匹配使用场景。根据产品定位选择Hybrid、FF或FB降噪模式，不同模式在效果、功耗和成本上各有优劣。混合降噪效果*好但功耗*高，前馈降噪性价比*高，反馈降噪则适合入门级产品。

参数调优适应具体硬件。针对特定的麦克风和扬声器特性调整算法参数，确保降噪效果*优化。这个过程需要专业的声学工程师和丰富的调试经验，通常需要迭代多次才能达到理想效果。

自适应功能增强体验。开发能够根据环境噪音变化自动调整降噪强度的算法，避免用户手动调节的麻烦。自适应算法需要实时监测环境噪音特征并快速响应，对处理能力要求较高。

个性化考虑用户差异。考虑不同用户耳道结构和佩戴方式的差异，提供一定的适应性调整能力。有些方案支持耳道检测和自动校准，进一步提升降噪效果的一致性。

第三步：系统集成与测试

射频优化避免干扰。蓝牙射频和降噪模拟电路之间可能存在干扰，需要合理的PCB布局和屏蔽措施。AB1565的高度集成化有助于减少这类问题，但仍需要仔细的硬件设计。

延迟控制确保实时性。降噪处理会引入一定的音频延迟，需要优化算法和系统设计，将端到端延迟控制在可接受范围内（通常低于100ms）。过高的延迟会影响音频视频同步和游戏体验。

功耗测试验证续航表现。在不同降噪模式下测试功耗表现，确保满足产品续航要求。降噪功能通常会增加20%-50%的功耗，需要在实际使用场景中进行全面测试。

用户体验主观评估。组织真实用户进行盲听测试，收集对降噪效果、音质和舒适度的主观评价，作为算法优化的参考。主观评价往往能发现仪器测试忽略的问题。

第四步：量产与品质控制

一致性保障批量品质。建立严格的生产测试流程，确保每个耳机的降噪效果保持一致。麦克风的灵敏度和相位特性是重点检测指标，对降噪效果影响*大。

校准流程标准化。为生产线设计**的声学校准流程，补偿麦克风和扬声器的个体差异。自动化的校准系统可以大大提高生产效率和一致性。

可靠性测试全面覆盖。在不同环境条件下测试降噪功能的稳定性和可靠性，包括温度变化、机械振动和长时间使用等场景。可靠性问题往往在量产后才暴露，需要提前预防。

故障诊断快速准确。设计完善的诊断工具和方法，能够快速定位和解决生产中的降噪相关问题。统计常见故障模式并建立知识库，提高问题解决效率。

ANC技术的三种模式对比

混合降噪（Hybrid ANC）效果*全面。结合前馈和反馈两种技术，既能消除外部环境噪音，又能处理耳道内的残余噪音，提供**的降噪深度和带宽。缺点是功耗*高，成本也*高，通常用于高端产品。

前馈降噪（Feedforward ANC）性价比优异。只在耳机外部设置麦克风，结构相对简单，成本较低，能有效消除中低频环境噪音。但对耳道内突然出现的噪音（如说话声）处理效果有限。

反馈降噪（Feedback ANC）适合入门级产品。麦克风位于耳道内部，主要消除佩戴者听到的残余噪音，结构简单但降噪带宽有限。优点是成本*低，适合对降噪要求不高的入门级产品。

挑战与解决方案

风噪处理是常见难题。传统ANC算法在风噪环境下性能下降明显，需要专门的风噪检测和抑制算法。一些先进方案通过多麦克风协同和AI算法来区分风噪和环境噪音。

佩戴差异影响效果一致性。不同用户的耳道结构和佩戴方式会导致降噪效果差异，需要通过耳道检测和自适应校准来补偿这种差异。某些方案支持佩戴状态实时监测和动态调整。

功耗与性能平衡难题。深度降噪模式功耗较高，需要智能的场景检测和模式切换功能，在需要时提供*大降噪效果，在安静环境中则降低功耗。动态功耗管理是高端产品的标配功能。

成本控制压力巨大。ANC功能会增加BOM成本和研发投入，厂商需要在性能和成本之间找到平衡点。达发科技的方案通过高集成度帮助降低了整体成本。

未来发展趋势

自适应降噪成为主流。未来的ANC系统将能够智能感知环境变化和用户状态，自动调整降噪参数，提供更加个性化的体验。机器学习技术的应用将使自适应能力更加精准。

个性化降噪深度发展。通过耳道扫描和听力测试，为每个用户创建个性化的降噪配置文件，实现定制化的降噪体验。智能手机APP可以方便地完成个性化校准。

健康监测功能集成。TWS耳机逐渐集成心率监测、体温检测等健康功能，ANC系统需要与这些功能协同工作，避免相互干扰。多功能集成是产品差异化的新方向。

绿色环保要求提高。随着环保法规日益严格，ANC方案需要考虑材料选择、能效提升和可回收性等环保因素。低功耗设计不仅延长续航，也符合环保要求。

个人观点：在我看来，ANC技术已成为TWS耳机的核心价值所在，但单纯的降噪深度竞争已经转向智能降噪和场景感知的综合体验竞争。用户需要的是"恰到好处"的降噪，而不是一味追求物理隔离。

然而，技术普及仍面临挑战。虽然像达发科技这样的芯片厂商通过高集成度方案降低了技术门槛，但优质的降噪体验仍然需要深厚的声学积累和算法优化能力。这需要芯片厂商、算法公司和终端品牌的深度协作。

用户体验应该是*终目标。降噪技术应该服务于更好的音频体验和沟通效率，而不是成为技术炫耀的工具。厂商需要关注真实使用场景中的用户痛点，而不是单纯追求技术参数的提升。

生态建设至关重要。ANC技术的发展需要整个产业链的协同创新，从芯片、算法、声学元件到整机设计和软件体验。开放合作的生态比封闭系统更有助于技术进步和普及。

值得注意的是，2023年的TWS市场虽然增长放缓，但技术升级的步伐并未停止。ANC功能的渗透率从高端产品向中端产品快速扩展，成为新的竞争焦点。

未来2-3年，随着LE Audio技术的普及和AI算法的进步，我们可能会看到更加智能和自适应的ANC解决方案。同时，降噪技术可能与语音增强、空间音频等功能更深度地融合。

*终的建议是：对于TWS耳机厂商，应该根据目标用户和产品定位选择合适的ANC技术路线，注重整体用户体验而不仅仅是降噪深度；对于消费者，则应该关注实际降噪效果和续航表现，而不是单纯看重技术参数。