TDK如何助力于無(wú)線(xiàn)耳機(jī)音質(zhì)的不斷發(fā)展？

如今，無(wú)線(xiàn)入耳式耳機(jī)與頭戴式耳機(jī)正在全球范圍內(nèi)迅速普及，帶領(lǐng)著市場(chǎng)逐步擴(kuò)張的正是左、右聽(tīng)筒獨(dú)立無(wú)線(xiàn)的完全無(wú)線(xiàn)型耳機(jī)。TDK正通過(guò)其內(nèi)置ESD保護(hù)的陷波濾波器支持無(wú)線(xiàn)入耳式耳機(jī)與頭戴式耳機(jī)的發(fā)展。

無(wú)線(xiàn)入耳式耳機(jī)和頭戴式耳機(jī)的市場(chǎng)正在全球范圍內(nèi)迅速擴(kuò)張。根據(jù)富士總研社（Fuji Chimera Research Institute）發(fā)布的《2021年全球電子市場(chǎng)》(2021 Worldwide Electronics Market)，估計(jì)2019年市場(chǎng)上無(wú)線(xiàn)耳機(jī)數(shù)量已達(dá)到2.1億個(gè)，并預(yù)測(cè)2026年將增長(zhǎng)到7.76億個(gè)（大約是2019年的3.6倍）。一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素就是出現(xiàn)了左側(cè)和各部分均為獨(dú)立無(wú)線(xiàn)連接的完全無(wú)線(xiàn)入耳式耳機(jī)（TWS: 真無(wú)線(xiàn)立體聲*1）。

TWS的主要優(yōu)點(diǎn)是它沒(méi)有耳機(jī)線(xiàn)的煩惱。您可以通過(guò)比傳統(tǒng)有線(xiàn)耳機(jī)更加舒服的方式，在上下班或上下學(xué)途中、運(yùn)動(dòng)、做家務(wù)或購(gòu)物時(shí)享受音樂(lè)。未來(lái)，TWS將不僅用于聽(tīng)音樂(lè)或作為智能手機(jī)的配件，它還有望成為改變我們生活和社會(huì)的可聽(tīng)戴設(shè)備*2。所謂可聽(tīng)戴設(shè)備，就是戴在耳朵上的電腦：專(zhuān)注于語(yǔ)音輸入和輸出的可穿戴設(shè)備。其預(yù)期還可以實(shí)現(xiàn)免提通話(huà)、生物識(shí)別監(jiān)測(cè)和同聲傳譯等應(yīng)用。

為了讓TWS能在未來(lái)得到持續(xù)發(fā)展，提高音質(zhì)和縮小尺寸則至關(guān)重要。雖然TWS和其他配備無(wú)線(xiàn)音頻設(shè)備給我們帶來(lái)了便利，但它們本身存在一個(gè)結(jié)構(gòu)性問(wèn)題：無(wú)線(xiàn)信號(hào)會(huì)作為噪聲滲透到音頻信號(hào)中，表現(xiàn)為可聽(tīng)到的嗡嗡聲。盡可能地抑制這種噪聲是實(shí)現(xiàn)高保真音質(zhì)的首要條件。

更具挑戰(zhàn)性的是，TWS與同類(lèi)有線(xiàn)產(chǎn)品不同，它需要將天線(xiàn)和電池安置在聽(tīng)筒內(nèi)，從而限制了放置放大器和驅(qū)動(dòng)器振動(dòng)的空間。這導(dǎo)致了更大的外殼以及劣質(zhì)的音質(zhì)，因此需要更小的電路和更少的元件。

在此背景下，TDK開(kāi)發(fā)了內(nèi)置ESD保護(hù)的陷波濾波器AVRF系列。陷波濾波器是一種通過(guò)阻斷特定頻率的信號(hào)（例如用于無(wú)線(xiàn)通信的頻率）來(lái)消除噪聲的元件。

由于其獨(dú)特的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，AVRF系列在特定頻率下具有優(yōu)異的衰減特性*3。它可以抑制噪聲并提高TWS和其他無(wú)線(xiàn)通信的接收靈敏度，有助于實(shí)現(xiàn)出色的音質(zhì)。

帶與不帶TDK濾波器的區(qū)別（基于TDK的研究）

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其內(nèi)置ESD（靜電放電）*4和浪涌保護(hù)功能。ESD是人體等帶電物體與電子設(shè)備接觸時(shí)產(chǎn)生的靜電放電，由于無(wú)線(xiàn)音頻設(shè)備和其他電子設(shè)備通常由人手操作，因此需要ESD保護(hù)。

一種叫做TVS二極管*5的元件通常用于保護(hù)電子設(shè)備免受ESD影響。雖然能夠提供ESD保護(hù)，但TVS二極管作為噪聲對(duì)策并無(wú)效果，因此還需要另一個(gè)元件，比如MLCC。AVRF系列利用TDK專(zhuān)有的積層工藝和材料技術(shù)，整合了濾波器（噪聲抑制）和ESD保護(hù)功能。這樣一來(lái)，噪聲和ESD對(duì)策都可以通過(guò)單個(gè)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需使用比陷波濾波器大的TVS二極管，從而實(shí)現(xiàn)電路尺寸的大幅度減小。

單芯片上的噪聲和ESD對(duì)策

TDK壓電和保護(hù)器件事業(yè)部經(jīng)理武井克行談到了AVRF系列的未來(lái)前景。“AVRF系列陷波濾波器是理想的EMC（電磁兼容）*6措施，不僅適用于TWS，也適用于智能手機(jī)和智能音箱等設(shè)備的音頻電路。實(shí)施EMC對(duì)策意（找元器件現(xiàn)貨上唯樣商城）味著設(shè)備可以建立一個(gè)抗噪聲的環(huán)境。無(wú)線(xiàn)和通信設(shè)備有望在未來(lái)連接所有設(shè)備，因此噪聲對(duì)策將變得越來(lái)越重要。目前，AVRF系列主要針對(duì)無(wú)線(xiàn)通信的音頻設(shè)備，但我們希望將其范圍擴(kuò)大到汽車(chē)、工業(yè)設(shè)備、能源和醫(yī)療健康領(lǐng)域?！?/p>

通過(guò)陷波濾波器，TDK將繼續(xù)為高保真音頻設(shè)備提供優(yōu)化解決方案，為未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。

無(wú)線(xiàn)通信音頻設(shè)備的噪聲和ESD保護(hù)

內(nèi)置ESD保護(hù)的AVRF系列陷波濾波器

該系列包括涵蓋用于藍(lán)牙和Wi-Fi的2.4、5GHz頻段、蜂窩頻段（700MHz至2.7GHz）以及用于D類(lèi)放大器中噪聲抑制的產(chǎn)品。有關(guān)產(chǎn)品的詳細(xì)信息，請(qǐng)長(zhǎng)按以下二維碼查看。

術(shù)語(yǔ)解說(shuō)

1. 無(wú)線(xiàn)入耳式耳機(jī)/頭戴式耳機(jī)：有兩種類(lèi)型，分別是左右兩側(cè)完全獨(dú)立的完全無(wú)線(xiàn)型（真無(wú)線(xiàn)立體聲），以及兩側(cè)通過(guò)線(xiàn)纜連接的集成型（半無(wú)線(xiàn)）。

2. 可聽(tīng)戴設(shè)備：可以戴在耳朵上的電腦和終端，以及內(nèi)置語(yǔ)音助手功能的無(wú)線(xiàn)入耳式耳機(jī)，統(tǒng)稱(chēng)為可聽(tīng)戴設(shè)備。

3. 衰減特性：表示濾波器電路中整個(gè)頻譜的降低有效性的數(shù)值。

4. ESD：靜電放電的縮寫(xiě)。ESD的一個(gè)典型例子是在地毯上行走時(shí)人體產(chǎn)生的靜電，當(dāng)接觸金屬或其他物體時(shí)會(huì)釋放。ESD的電壓一般在幾千伏，會(huì)對(duì)電路造成嚴(yán)重?fù)p害。

5. TVS二極管：瞬態(tài)電壓抑制（TVS）二極管保護(hù)電壓敏感元件免受靜電放電（ESD）的影響。

6. EMC：電磁兼容性的縮寫(xiě)。它是電磁干擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）概念的結(jié)合。

審核編輯 黃昊宇