麥克風(fēng)咪頭規(guī)格指標(biāo)對于耳機降噪效果的影響
麥克風(fēng)咪頭幾個重要的指標(biāo)包括:信噪比(SNR),聲學(xué)過載點(AOP),總諧波失真(THD),截止頻率,靈敏度,相位響應(yīng),群時延和電流消耗。
麥克風(fēng)咪頭規(guī)格指標(biāo)對于耳機降噪的設(shè)計而言,盡管所有這些規(guī)范都起作用,但影響麥克風(fēng)選擇的關(guān)鍵參數(shù)是信噪比(SNR)、聲學(xué)過載點(AOP)、
截止頻率、相位響應(yīng)、群延遲和電流消耗,當(dāng)然不同產(chǎn)品的截止頻率和相位響應(yīng)的差異也非常重要。
信噪比(SNR):麥克風(fēng)的固有本底噪聲需要低于周圍環(huán)境噪聲,以便可靠地捕獲噪聲信號;
因此在安靜的環(huán)境中,需要具有高SNR的麥克風(fēng),如果麥克風(fēng)的SNR較高,則噪聲消除算法的實現(xiàn)將變得更加容易;
舉例一只50dB SNR的MIC,其本底噪聲級為44dBSPL,如果環(huán)境噪聲低于此數(shù)值,MIC噪聲就高于環(huán)境噪聲,算法降噪就很難實現(xiàn);
但如果SNR為70dB,則其本底噪聲級為24dBSPL,這個數(shù)值低于日常生活中的絕大多數(shù)噪聲環(huán)境,已經(jīng)接近消聲室水平了,算法實現(xiàn)降噪會更容易。
聲學(xué)過載點(AOP):當(dāng)距離揚聲器足夠近時,麥克風(fēng)可能拾取到很大的聲壓(小空間中有時是膜撓動),以致超過麥克風(fēng)的AOP;
當(dāng)聲壓超過AOP時,失真會大幅提高,如10%以上的失真,這樣就很難完全消除耳機中的噪音;
所以,需要分析麥克風(fēng)的THD與SPL(聲壓級)曲線,并選擇失真度低(<1%)的麥克風(fēng)咪頭;
麥克風(fēng)咪頭的AOP必須足夠高,以捕獲周圍環(huán)境中所有嘈雜噪聲。
截止頻率:麥克風(fēng)將需要具有較低的截止頻率規(guī)格(30Hz或更低),以便還可以可靠地捕獲低頻噪聲信號;
如果截止頻率較高,則ANC系統(tǒng)將無法有效去除非常低頻的噪聲信號;
如果多個麥克風(fēng)之間的截止頻率變化很大,則ANC算法的實現(xiàn)將變得富有挑戰(zhàn)性;
并且耳機的低頻噪聲消除性能將不一致,所以對于截止頻率的公差必須非常嚴(yán)格。
相位響應(yīng):相位響應(yīng)是整個音頻頻帶上的相位變化;
麥克風(fēng)的相位響應(yīng)曲線使您可以深入了解麥克風(fēng)如何處理輸入信號的不同頻率分量之間的相位關(guān)系。
群延遲:是麥克風(fēng)的頻率相關(guān)延遲,是相位響應(yīng)的導(dǎo)數(shù),它描述了不同頻率的響應(yīng)通過麥克風(fēng)從聲學(xué)輸入到電子輸出時所引起的時間延遲;
有必要將群延遲保持在最小且在整個頻率上保持恒定,以防止由于相位失準(zhǔn)而導(dǎo)致輸出信號失真;
如果麥克風(fēng)測量到的噪聲信號已經(jīng)失真,則無法進行有效消除。所以只有截止頻率,相位響應(yīng)曲線的變差很小,ANC算法才可以有效地從系統(tǒng)中消除噪聲。
電流消耗:電流消耗是選擇麥克風(fēng)時要考慮的非常關(guān)鍵的規(guī)格,特別是對于始終開啟和電池供電的耳機應(yīng)用;
需要睡眠/待機模式以節(jié)省一段時間的功耗,并且可以延長系統(tǒng)的電池壽命;
麥克風(fēng)的電流消耗是工作時鐘頻率的函數(shù),某些數(shù)據(jù)表清楚地表明了當(dāng)麥克風(fēng)以較低的時鐘頻率工作以節(jié)省功耗,這需要與性能進取舍。