上行骨傳導(dǎo)技術(shù)的詳解

主動降噪和通話降噪是不一樣的降噪技術(shù)，主動降噪是起到把環(huán)境噪聲最大程度地抵消，讓使用耳機的人享受安靜的環(huán)境；而通話降噪則是另一個方向的應(yīng)用，它可以讓使用通話降噪耳機的人在嘈雜的馬路邊打電話，或者在飛馳的摩托車，在開著音樂，或開了車窗的汽車行駛中的汽車里打電話，電話另一邊的人也能清楚地聽到你的講話內(nèi)容，噪聲基本傳不過去。簡單說，主動降噪，就是使用耳機的人爽，而通話降噪，就是電話另一頭的人爽。

通話降噪，主要技術(shù)有3個：

1， Beamforming 指向增強技術(shù)

2， 自適應(yīng)濾波技術(shù)

3， 上行骨傳導(dǎo)技術(shù)

這3項技術(shù)，其實并不是新的技術(shù)，我們手機，基本都有2顆麥（一個在充電口旁邊，另一個在相機旁邊），默默地在幫助我們進行通話降噪好多年（所以，有時用耳機打電話怕講不清楚時，我們習(xí)慣關(guān)掉耳機，直接用手機，就主要是這個原因）；上行骨傳導(dǎo)技術(shù)本質(zhì)是通過采集臉或聲帶的振動信號，進行通話內(nèi)容的傳輸，因為環(huán)境噪聲傳導(dǎo)介質(zhì)是空氣，而直接用加速度傳感器采你臉上或聲帶的振動，則可以隔離環(huán)境噪聲，這項技術(shù)在軍事上應(yīng)用十分廣泛，在坦克里打電話，直升飛機上打電話，就都有用此項技術(shù)。

現(xiàn)在，TWS耳機的形態(tài)，加速了這3項技術(shù)在耳機上的應(yīng)用。TWS耳機的高耳夫球桿的形態(tài)，讓雙麥的距離能布置得更遠，提升了beamforming的算法效果；TWS 半入耳的形態(tài)，讓耳軟骨的振動能更高效地傳遞給加速度傳感器，上行骨傳導(dǎo)能得到更高信噪比的信號；同時，藍牙芯片計算能力與功耗的優(yōu)化，使得這些算法能更好地跑在TWS芯片里。

今天我們來討論的上行骨傳導(dǎo)技術(shù)。

同時，我們也希望這個文章，能幫大家避免設(shè)備的重復(fù)投資。因為通話降噪，接下來一定會成為中高端TWS耳機的標配，耳機工廠需要敏感地把握住這個趨勢，在測試設(shè)備的投資上進行比較謹慎地選擇，需要選擇那種可以升級后進行通話降噪測試的系統(tǒng)，不然，到時就可能得再花不緋的價格升級現(xiàn)有藍牙音頻測試系統(tǒng)，或購買新的支持通話降噪測試系統(tǒng)。而實際上，只要規(guī)劃得好，常規(guī)藍牙聲學(xué)與通話降噪，是可以在一個站上完成的，我們系統(tǒng)就支持這樣做。

1、上行骨傳導(dǎo)技術(shù)的概述

首先我們先來了解一下骨傳導(dǎo)，骨傳導(dǎo)可以分成上行/下行骨傳導(dǎo)通話技術(shù)。

上行骨導(dǎo)，是通過采集臉部振動，提高通話質(zhì)量設(shè)計，為的是讓對方能聽清楚；

下行骨導(dǎo)，是將聲音轉(zhuǎn)化為不同頻率的機械振動，通過人的顱骨、骨迷路、內(nèi)耳淋巴液、螺旋器、聽覺中樞來傳遞聲波（定義摘自百度百科《骨傳導(dǎo)耳機》），是為讓自己能聽得更清楚。

我們本編文章討論的是上行骨導(dǎo)。

我們在通話的過程中，自身說話得聲音才是我們真正要傳遞得有效信號，但除此之外周圍還有機器設(shè)備、風(fēng)噪、周圍人群等產(chǎn)生的各種噪聲，我們可以稱為噪聲信號。

上行骨傳導(dǎo)技術(shù)本質(zhì)是通過在耳機內(nèi)置入加速度傳感器芯片，采集臉頰的振動信號，將有效信號作為通話內(nèi)容進行傳輸。環(huán)境噪聲的傳導(dǎo)（氣導(dǎo)）靠的是麥克風(fēng)，所以不會被加速度傳感器采集到，這樣可以實現(xiàn)氣導(dǎo)噪音過濾的效果。

我們講話時，除了臉部振動以外，鼻梁的振動也比較強，所以，這項技術(shù)不只是運用在耳機領(lǐng)域，也可以運用在VR或AR智能穿戴設(shè)備上，提高通話效果。

2、美格信完整骨聲紋的測試系統(tǒng)

從上行骨傳導(dǎo)通話技術(shù)的測試上可以分成三個部分：IQC芯片來料測試、半成品骨聲紋測試、成品骨聲紋測試，以上這三種測試我們美格信的系統(tǒng)都是無縫支持兼容的。

2.1、IQC芯片來料測試

IQC芯片來料測試是非常重要的，對原料的控制、原料質(zhì)量的檢測是在生產(chǎn)前的第一個控制品質(zhì)的關(guān)卡，如果將不良品流到制程中，輕則拆機更換部件，重則直接報廢，這會造成巨大的經(jīng)濟損失。

IQC芯片來料可以從信號類型上分成了數(shù)字格式麥與常規(guī)模擬硅麥，下面我們從架構(gòu)圖去分析其中的測量原理。

第一種：IQC來料數(shù)字芯片麥測試系統(tǒng)架構(gòu)圖的分析介紹，通過PC軟件AudioExpert讓音頻采集卡推出一個掃頻信號至激振器SK 505使其振動，IQC芯片來料與定制治具針腳對應(yīng)后與U 903通訊并將接收的振動信號以數(shù)字TDM格式解調(diào)至U 924后傳輸至PC軟件AudioExpert進行分析。

第二種：IQC芯片來料模擬硅麥測試系統(tǒng)架構(gòu)圖分析介紹，通過PC軟件AudioExpert從音頻采集卡推出一個掃頻信號至激振器SK 505使其振動，將定制治具針腳對應(yīng)的四個點引出接至U922，半成品骨聲紋麥將信號通過U922傳輸回音頻采集卡，再通過PC軟件AudioExpert進行分析。

2.2、半成品骨聲紋測試

在將加速度傳感器貼片的時候，可能因為人為的操作導(dǎo)致虛焊或者假焊從而導(dǎo)致接觸不良，時通時斷，所以對于半成品骨聲紋測試也是非常重要的。

半成品的骨聲紋測試與IQC來料測試一樣從信號類型上分成了數(shù)字格式麥與常規(guī)模擬硅麥。

第一種：形態(tài)的半成品骨聲紋數(shù)字格式麥測試系統(tǒng)架構(gòu)圖，因為都是通過I2C通訊跟數(shù)據(jù)TDM格式數(shù)據(jù)解調(diào)，所以整體的測試邏輯可參考IQC來料數(shù)字芯片麥測試的邏輯。

第二種：形態(tài)的半成品骨聲紋模擬硅麥測試系統(tǒng)架構(gòu)圖，整體的測試邏輯可參考IQC來料測試模擬硅麥的邏輯。

2.3、成品骨聲紋測試

經(jīng)過了來料與貼片半成品的測試之后，就到了耳機點膠、組裝的部分，在這里往往可能會因為傳感器的位置在組轉(zhuǎn)的時候與設(shè)計的位置有偏差，或者需要打膠的地方打多或少，都會成為影響加速度傳感器工作的因素，所以需要在組裝完之后做成品整機測試。

下面進行成品骨聲紋耳機測試系統(tǒng)架構(gòu)圖的分析介紹，成品的骨聲紋耳機都通過無線傳輸?shù)姆绞竭M行測試，通過PC軟件AudioExpert從音頻采集卡推出一個掃頻信號至激振器SK 505使其振動，耳機內(nèi)部加速度傳感器接收到振動信號且內(nèi)部處理之后通過SPP/HFP協(xié)議經(jīng)過藍牙適配器傳輸回PC軟件AudioExpert進行分析。

有一點需要注意，在成品骨聲紋耳機中，骨聲紋傳感器與其他的正常麥克風(fēng)經(jīng)常會一起存在。所以還需要配備其他能夠測試正常麥克風(fēng)的硬件，例如：SB 05音箱、AM 581人工嘴等。

系統(tǒng)核心部件：

SK 505激振器+ACC 181加速度記

PM 6143，4in，4out Shuttle采集卡

AudioExpert音頻測試平臺

審核編輯：符乾江