前馈式耳机一般来说是比较容易开发的,因为设计工程师通常不用处理稳定性方面的问题。
然而,这种拓扑的一个主要缺点就是风噪声( Wind noise ),因为它的降噪麦克风是直接暴
露在环境中的。 克服此缺点的方法之一就是采用反馈式主动降噪技术。 此篇文章将说明采用
ams的 AS3435 设计反馈式主动降噪耳机所需的步骤。
设备综述
同设计前馈式耳机一样, 反馈式耳机也需要特定的设备, 其中最重要的就是能够测量频
率响应和相位响应的音频测量系统。
适合用来进行这些测量的音频设备包括 Audio Precision 、Bruel&Kjaer 及 Soundcheck
等。搭配不同类型人工耳的人耳仿真器可用来模拟人耳的声学响应。推荐采用 Head
Acoustics 、 Bruel&Kjaer 或是 GRAS的产品。
常用于前馈入耳式产品的 IEC711 耦合器在这项应用中是不需要的。在反馈入耳式系统
中,麦克风的摆放会受到空间限制。所以, 99%的反馈式耳机一般都是罩耳式( on-ear )或
者包耳式( over-ear )设计。当然,目前市场上还是有反馈入耳式设计的。除了仿真人耳和
能够测量增益和相位的音频测量设备之外, 其余的用于前馈式设计的设备已经包含了所有开
发反馈式主动降噪耳机的需求。 为测定耳机的主动降噪性能, 还需要一个双向式扬声器系统
(最好是双向同轴扬声器),以便将主动降噪耳机暴露在噪音场中进行测试。
设计反馈式主动降噪耳机所需的最后一个要素是 AS3435评估板 (EVB),它包括了所有
必要的连接器和前置放大器,满足了耳机声学特性量测时的需求。
如何量测反馈式耳机声学特性?
除了衬垫( cushion )和扬声器声腔等机械组件之外,每部主动降噪耳机还需要扬声器
和主动降噪麦克风等电声组件。 这些组件集合在一起, 决定了耳机的频率和相位响应。 不同
的耳机会有不同的频率和相位响应, 所以需要正确的特性量测来实现各个耳机主动降噪性能
的优化,以达到最大的带宽。
相较于前馈式系统, 反馈式系统的主动降噪特性测量是非常简单的, 所需要的就只是量
测耳机扬声器和主动降噪麦克风之间的开环回路。
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