03ANC调试文档V2.0 20230425
ANC 调试文档
Version:1.0
Date:2023.04.23
1 / 59
目录
目录............................................................................................................................................ 2
文档修订记录............................................................................................................................. 4
一、 原理及选型......................................................................................................................... 5
1.1、 名词概念.................................................................................................................................5
1.2、 原理简述.................................................................................................................................5
1.3、 降噪类型简述.........................................................................................................................6
1.4、 ANC方案开发流程..................................................................................................................7
1.5、 硬件基本腔体结构(必看) .................................................................................................7
1.6、 主要硬件物料选型及电路设计(必看) .............................................................................9
1.6.1、 主控选型(后续持续更新) .................................................................................... 9
1.6.2、 麦克风选型................................................................................................................ 9
1.6.3、 麦克风电路(参考公版原理图) ............................................................................ 9
1.6.4、 喇叭选型.................................................................................................................. 10
1.6.5、 喇叭电路(参考公版原理图) .............................................................................. 10
1.6.6、 头戴式降噪电路预留(参考公版原理图) .......................................................... 11
二、ANC调试前验证.................................................................................................................12
2.1、 硬件结构检查....................................................................................................................... 12
2.1.1、 确认模具为公模或私模.......................................................................................... 12
2.1.2、 确认麦和喇叭频响的一致性.................................................................................. 12
2.1.3、 确认板子电路lay。ut焊接无误............................................................................ 14
2.2、 软件配置检查....................................................................................................................... 14
2.2.1、 确保降噪使能、ANC在线调试、 降噪类型、ADC和DAC通道配对.................... 15
2.2.2、 确认麦电源、ADC和DAC 电压档位....................................................................... 16
2.2.3、 确认内存地址适配.................................................................................................. 17
2.3、 其他验证............................................................................................................................... 18
2.4、 整机验证(必看) ............................................................................................................... 19
三、ANC调试............................................................................................................................ 21
3.1、 设备环境搭建(必看) ...........................................................................................................21
3.1.1、 硬件环境及接线...................................................................................................... 21
3.1.2、 软件环境及测试项.................................................................................................. 22
3.2、 确认样机一致性...................................................................................................................24
3.3、 ANC调试流程........................................................................................................................25
3.4、 FF单前馈调试......................................................................................................................26
3.4.1、 连接JL ANC调试工具(anc designer) ................................................................ 26
3.4.2、 测试并导入FF传递函数........................................................................................ 27
3.4.4、 调试FF ..................................................................................................................... 32
3.4.5、 调试通透.................................................................................................................. 33
3.4.6、 保存数据.................................................................................................................. 34
3.5、 FB单后馈调试......................................................................................................................35
3.5.1、 连接JL ANC调试工具(anc designer) ................................................................ 35
3.5.2、 测试并导入FB传递函数........................................................................................ 35
3.5.3、 调试FB ..................................................................................................................... 36
3.5.4、 调试音乐补偿.......................................................................................................... 40
3.6.5、 保存数据.................................................................................................................. 42
3.6、 Hybr id混合馈调试..............................................................................................................43
3.6.1、 PC连接耳机打开JL调试工具............................................................................... 43
3.6.2、 调试FB ..................................................................................................................... 43
3.6.3、 基于FB效果测试并导入FF传递函数.................................................................. 43
3.6.4、 调试FF ..................................................................................................................... 45
3.6.5、 调试音乐补偿.......................................................................................................... 45
3.6.6、 调试通透.................................................................................................................. 45
3.6.7、 保存数据.................................................................................................................. 45
3.7、 定金机...................................................................................................................................46
四、 降噪效果一致性确认........................................................................................................ 47
五、ANC产测及一致性把控..................................................................................................... 48
5.1、 杰理自研ANC产测...............................................................................................................49
5.2、 杰理自研ANC产测搭建示意框图.......................................................................................50
5.3、 杰理自研ANC 大公模产测设备..........................................................................................51
5.4、 一般ANC产测流程...............................................................................................................52
5.5、 一般ANC产测搭建示意框图...............................................................................................52
六、 、常见调试过程问题........................................................................................................ 53
6.1、 常见调试问题.......................................................................................................................53
6.2、 界面讲解...............................................................................................................................54
七、 典型案例........................................................................................................................... 59
文档修订记录
| 版本号 | 修订日期 | 修订说明 |
|---|---|---|
| V1.0 | 2022-02-10 | 新建初版 |
| V2.0 | 2023-04-25 | 优化排版,添加流程图、产测介绍 |
ANC调试文档
一、 原理及选型
1.1、 名词概念
PNC(Passive Noise Cancellation,被动降噪):通过耳机结构包围耳朵形成封闭空间或入耳式结构硅胶耳帽等隔音材料来阻挡外界噪声达到降噪效果,一般对高频噪声有降噪效果。 (波的衍射现象导致低频声很难通过物理隔绝方式完全消除)
ANC(Active Noise Cancellation,主动降噪):利用声波的频谱构成原理,通过麦克风采集环境噪声,经降噪系统产生与环境噪声等幅反向信号来抵消噪声,从而达到降噪效果,一般对中低频噪声有降噪效果。 (波的相消干涉,有源降噪)
TT(Transparency/Hear-through):也称环境声模式或通透模式,指不须摘下耳机,在麦克风采集环境声放大后,人耳可以听到相当于不带耳机的效果,或者是将环境某个特定频段(如人声)放大的从而更方便聆听。
1.2、 原理简述
ANC 降噪是耳机的噪声麦采集环境噪声,然后在喇叭处播出与噪声等幅反相的调试音频将噪声抵消,总体降噪效果同下面因素有关:①麦(麦信噪比SNR,麦本体噪声、麦频响、麦灵敏度、麦相位);②喇叭(喇叭频响、喇叭灵敏度、喇叭相位);③音腔(前音腔、后音腔、 防尘网目数、麦克风拾音路径);④佩戴的方式及贴合度(耳帽,角度,松紧度);
⑤电路(电路噪声、 电路增益)
耳机的最终降噪效果由主动降噪ANC加上被动降噪PNC叠加而成,也称绝对降噪;切换 ANC 的感觉强弱和ANC 降噪深度及UI切换快慢有关;
1.3、 降噪类型简述
FF单前馈降噪(feed fordward):噪声麦克风在耳腔外部,拾取外界噪声后由降噪系统产生与噪声等幅反相信号从扬声器播放而实现降噪效果。
FB单后馈降噪(feedback):检测麦克风在耳腔内部,拾取耳道噪声,一般位于扬声器下方,通过采集并处理耳道附近冗余的噪声来达到降噪效果。
Hybrid混合馈馈降噪:结合FF和FB
FF麦位置示意图 FB麦位置示意图 Hybrid麦位置示意图
三种降噪类型优缺点、 降噪曲线、 降噪频段对比:


1.4、ANC方案开发流程

1.5、 硬件基本腔体结构(必看)
喇叭腔体:一般后音腔主要影响音乐低频部分,推荐使用独立后腔;前音腔影响音乐高频部分;可以通过加减前后音腔调音孔的目数来进行微调。出音嘴影响音乐整个频段。因每个样机结构不同,各部分影响大小要看实际测试。
TWS耳机腔体一般示意图
麦:推荐用麦套进行隔音处理,可以降低麦在anc模式下的“咻咻”噪声,同时可以处理通透模式下,捂住麦的啸叫现象。 隔音越好,啸叫抑制越明显。
麦装配示意图
结构被动:①样机被动不能太好也不能太差,可参考环境曲线调整,如下图。太好会导致降噪量太小而切换不明显,太差会导致降噪效果调不好。被动降噪曲线越平滑越好(低频不宜降噪量过大);②每次佩戴被动曲线差异在3dB 以内为好。被动效果没有固定曲线,这需要工程师在调试过程中根据样机特性去调整。
对于结构的设计和整改:由于每个人耳道大小的差异,不同人佩戴时样机声音泄露不一样,导致ANC 降噪效有差异。差异小的可以通过更换耳帽增加气密性解决。但部分样机差异太大,所以样机的结构ID初步确认后可以测试不同人佩戴的频响数据以验证模具及腔体做 ANC 的可行性。
即将麦和喇叭独立用细线连接到AP,麦放到人耳内再佩戴整机,用AP直接驱动喇叭输出扫频信号,主控给麦提供电源并将麦信号脚引线输入到AP,找20人以上佩戴测试,喇叭输出扫频信号时麦采集的频响曲线,一致性达到80%左右即为合格。
耳帽:因降噪效果和耳机耳道贴合度有关,且每个人耳道大小都有差异,因此一般配备大中小三种规格的耳帽。且耳帽材质应偏柔软,以使用者戴起来舒适为度,建议用液态硅胶
不同尺寸的液态硅胶耳帽
1.6、 主要硬件物料选型及电路设计(必看)
1.6.1、 主控选型(后续持续更新)

1.6.2、 麦克风选型
灵敏度: ≥-38dBV(94dB SPL@1kHz)
信噪比:FF≥62dB, FB≥64dB(94dB SPL@1kHz, A-Weighted)
良好的低频响应:Relative(1KHz)曲线,50~ 1KHz 的偏差在±1dB 范围内
MIC须选ANC 降噪MIC,灵敏度和信噪比越高越好。 目前市面上的模拟降噪硅麦主要有-38dBV/Pa和-42dBV/Pa2种规格。
1.6.3、 麦克风电路(参考公版原理图)
①差分麦输入,串联电感,提升抗干扰能力
②输入电容226,更多低频信号
③带语音唤醒(VAD)功能通话麦必须使用PA0/PA1, FF和FB麦可任意互换
ANC方案可使用模拟麦(包括模拟硅麦、驻极体麦),输入电路必须使用差分输入,麦电源必须使用MIC_LDO,输入电容推荐使用22uF(电容越大,有助于提升低频降噪量)。降噪麦必须选择高SNR、 高AOP且生产一致性好的模拟硅麦或者驻极体麦。
在ADC 电路上串联电感,有助于提升抗干扰能力。特别是因模具限制,麦克风和RF天线靠的很近被干扰,在无法调整结构的情况下可调整ADC输入电路,降低射频干扰,如下图。
1.6.4、 喇叭选型
喇叭:带腔体测试,频响曲线光滑,失真度小,在300Hz 以前曲线平整,最好控制衰减在±2dB 以内。低频表现好,灵敏度高(1KHz>100 dBSPL/mW, 100Hz>110dBSPL/mW),下图是推荐的整机的喇叭频响测试曲线:
1.6.5、 喇叭电路(参考公版原理图)
BR36 只支持低压模式,BR28支持高压和低压两种模式,高压模式输出摆幅更大,能提高ANC稳定性,但功耗也会增加
①优先保证 DAC 地回路干净,地回路连接顺序为:DAC_GND->主控 AGND-> BAT-(短接 GND),AGND 尽量粗,若受板框限制,AGND 可在主控附近短接 GND。
②DAC 必须远离 DCDC,天线等高频或数字信号, 以免引入干扰。
③DAC 必须预留 LC 滤波电路
1.6.6、 头戴式降噪电路预留(参考公版原理图)
因头戴式方案相比 tws 耳机体积较大,且充电口一般为 micro usb 或者 type-c,设计时可以把 usb 串口接到充电座子,这样头戴式 anc 方案进入产测可以连接充电座子的 usb 串口进行产测通信,提升测试效率。
二、ANC调试前验证
1、 若样机ADC和DAC模拟增益已确定、 结构合适、 正常工作,请点击 “样机调试”。
2、ANC 降噪是系统整体效果,其增益通路主要由ADC模拟增益、DAC模拟增益、ANC数字增益组成,任一环改变都会导致最终ANC效果变化。一般先由播歌,通话确定ADC、 DAC 的模拟增益,再测试对应的传递函数来确定ANC数字增益。 只有在传递函数测试不合理,才需返回修改ADC、 DAC模拟增益。 因此麦和喇叭选型要严格按指标选用,且确认后物料不能随意改动,改动后要重新调试ANC 降噪效果。
2.1、 硬件结构检查
2.1.1、 确认模具为公模或私模
若为私模且此前用其他方案做过ANC样机,那么理论上样机结构、装配、 喇叭、 麦单体物料一致时,调试样机的降噪效果可以做到与对比样机基本一致或更好;若没做过ANC 样机,则调试时需带不同目数的防尘网以及不同规格的耳帽,在调试降噪效果不理想时方便整改腔体。
2.1.2、 确认麦和喇叭频响的一致性
麦和喇叭频响主要和物料单体、装配、佩戴摆放三个因素有关,因此选型时要保证麦和喇叭单体一致性良好;且测试麦和喇叭频响时要确保每次佩戴摆放一致;然后进行频响测试。
麦频响测试:
用产测设备测试麦频响时,由于不同设备以及测试环境的差异,整机麦频响结果可能会和麦规格书存在较大差异,因此产测设备只做频响一致性验证。且用产测设备扫描麦频响时,软件要将产测宏DMS打开,防止样机开DNS导致测试数据不稳定。
产测设备(指南测控)扫描整机麦频响一般如下:
若麦频响走势基本平行时, ± 1.5dB 内都可通过产测校正;若麦频响走势不一致,则可能原因如下:
(1)位置不固定导致每次测试摆放差异大=>用治具或橡皮泥固定重测;(2)整机麦的气密性不好=>可用裸板测试验证;
(3)软件没打开产测DMS导致数据不准=>检查并开启重测;(4)软件麦的相关配置错误=>检查并配好;
(5)麦损坏、虚焊、短路、其它阻容元件损坏=>检查并更换损坏物料;(6)麦孔防尘网目数不一致=>检查并更换物料;
喇叭频响测试:
用AP扫描整机喇叭频响一般如下:
如图这种较平行的频响差异在±2.5dB 以内都可通过产测校正;若喇叭频响不一致,则可能原因如下:
(1)佩戴导致的差异=>重复佩戴几次重测,或拿711去除耳帽重测;
(2)装配导致的差异=>确认防尘网目数、 外壳打胶、 喇叭后腔堵胶是否一致;(3)喇叭单体的差异=>拆下喇叭单体在当前环境重测对比:
若无产测设备或者不过产测,那么必须保证硅麦和喇叭的频响一致性。
2.1.3、 确认板子电路layout焊接无误
确认电路板麦和喇叭部分电路layout符合公版原理图,同时不能有漏焊错焊情况。
2.2、 软件配置检查
相关配置路径(以AC700N_V1.3.4为例):
Apps\earphone\board\br36\board_config.h\board_ac7003f_demo_cfg.h
主要确认以下内容是否使能配好:①降噪总使能,②ANC在线调试,③降噪类型,④ADC 和DAC通道,⑤麦电源,⑥麦和DAC 电压档位,⑦anc 内存地址适配:
2.2.1、 确保降噪使能、ANC在线调试、 降噪类型、ADC和DAC通道配对
ANC功能总开关:TCFG_AUDIO_ANC_ENABLE
要将CONFIG_ANC_ENABLE 的宏定义改 1,而非直接将CONFIG_ANC_ENABLE改1。
ANC 蓝牙在线调试开关:TCFG_ANC_TOOL_DEBUG_ONLINE
使能后才可以在PC上用JL ANC调试工具蓝牙dongle连接耳机调试 ANC ANC数据获取释放 RAM 使能:TCFG_ANC_EXPORT_RAM_EN
该功能主要支持 FB 传递函数获取或样机回音路径检测。调试完成,应该关闭该功能。降噪类型:ANC_TRAIN_MODE
单前馈,单后馈,混合馈分别对应ANC_FF_EN、 ANC_FB_EN、 ANC_HYBRID_ENDAC输出通道:TCFG_AUDIO_DAC_CONNECT_MODE
根据芯片封装图的 DAC 引脚选择, 如封装 DAC 引脚为 DACLN, DACLP 就选择 DAC_OUTPUT_MONO_L,类推DAC 引脚为DACRN,DACRP就选DAC_OUTPUT_MONO_R;头戴式、面条耳机选择DAC_OUTPUT_LR;
ADC输出通道:ANC_CH
根据DAC输出通道配置,若DAC输出通道配DAC_OUTPUT_MONO_L,ADC通道就选ANC_L_CH;其余类推;
ADC通道类型:ANCL_FF_MIC、 ANCL_FB_MIC、 ANCR_FF_MIC、 ANCR_FB_MIC
芯片上若mic0是FF 降噪麦且ADC输出通道为L,则将ANCL_FF_MIC配置成mic0,其余配MIC_NULL;类推mic1是FB 降噪麦且ADC输出通道为R,则将ANCR_FB_MIC配置成mic1,其余配MIC_NULL,混合馈类推
2.2.2、 确认麦电源、ADC和DAC 电压档位
麦供电配置:
MIC_PWR_FROM_GPIO:使用普通IO输出供电(注意要开麦电压保持)
MIC_PWR_FROM_MIC_BIAS:使用内部MIC_BIAS供电(如PA2,一般单端MIC用)
MIC_PWR_FROM_MIC_LDO:使用内部 MIC_LDO 供电(PA0)
麦电压档位配置:

DAC 电压配置:

2.2.3、 确认内存地址适配
根据flash大小配置对应的ANC配置区起始和终止地址
路径为:AC700N_SDK_ 1.3.4\cpu\br36\tools\isd_config_rule.c
【注意】ANC信息地址需要进行固定,不能使用AUTO,防止后续二次升级出现的问题。当程序配置AUTO,工具第一次升级会计算出地址 1,当后续再次升代码而不更新ANC时,工具会计算出地址2,地址2有可能不等于地址 1,此时ANC配置信息依然处于地址 1,则程序依靠地址2去读取配置信息则会出错。
2.3、 其他验证
若样机有电流声或其他噪声会干扰影响我们调试ANC 的效果。因此在调试样机前要先确认降噪通路以及样机是否存在干扰噪声
1、 如灯闪时有规律的哒哒声,可以验证是否是LED 电路对DAC或ADC 的干扰
2、 可以参考调试通话时的方式判断:
关闭回音消除,听 mic 的原始声音是否有噪声或者电流声。如果有,则优先处理源头的噪声,因为干扰声会严重影响ANC效果。可以做以下尝试:
(1)通话的时候切换成 LDO
(2)降低发射功率
如果以上操作无效,再检查 pcb 是否合理
2.4、 整机验证(必看)
调试ANC之前,务必检查样机能否正常工作,方便接下来的调试!
1、 验证是否能打开ANC在线调试:①电脑蓝牙连接耳机、打开更多蓝牙选型;②选择 COM端口,记住对应传出端口;③打开ANC调式工具
(若打开没反应或提示失败,可以重启耳机和电脑蓝牙, 同时要找软件确认ANC在线调试接口是否打开)
FF、 FB、 Hybird等界面局部差异如下:
2、验证麦能否拾音、喇叭能否正常发声、左声道麦是否对应左声道喇叭(右边同理):
方法 1:正常佩戴耳机-->点击通透模式-->调试左或右声道的FF麦增益:若外界噪音随麦增益变大而变大,即麦能正常拾音;若L边麦增益变大同时L边喇叭噪声变大,即说明左声道麦对应了左声道的喇叭,右边麦同理。(中控才需判断左声道麦是否对应左声道喇叭)
方法2:程序上将耳机的麦都分别配成通话麦,分别通话测试,若分别有声音即麦能拾音,正常工作;
3、 验证喇叭极性一致:若通透模式R/L边同样的参数声音不平衡,要看下是否有一边喇叭焊反;
4、 验证结构装配一致:确认R/L边麦孔,前后腔泄气孔防尘网是否存在且目数一致;
5、 调试需带:大中小耳帽,不同规格目数的防尘网, 以及可能要替换的耳机配件;
6、 如有设备条件:确认组装的耳机之间,整机的喇叭频响曲线、 噪声麦频响曲线和样机被动曲线是否一致,麦气密性是否良好。 (不一致的要查找原因且整改)
三、ANC调试
1、 若不确定样机是否工作正常请点击 “ANC调试前验证工作”,
2、 目前ANC 只能单边调试,理想情况是样机左右耳一致性较好,可以共用一版参数;若样机左右耳一致性差异很大要先整改再调。
3.1、 设备环境搭建(必看)
3.1.1、 硬件环境及接线
环境一般有AP(音频分析仪)、全频音箱、 仿真耳、 上位机、全消音室、 耳机,示意框图及实物图如下;
图中信号流向:PC上位机控制AP-> AP控制音箱发声 -> 仿真耳采集回AP-> 上位机显示曲线;拿开耳机时仿真耳采集到的曲线为环境曲线;放上耳机时, 曲线为被动曲线;放上耳机开降噪模式时,曲线为降噪曲线;放上耳机开Bypass模式和通透模式对应Bypass 曲线和通透曲线,其余类推;
(1)以奥普新音频分析仪AD2522为例:根据上面框图接好输入输出的通道数和端口、以及仿真耳和全频音箱,接法不唯一(需外接麦电源或功放的设备,工程师自行确认并转接):
图3.2 输出通道1, BALANCED类型

图3.3 输出通道1, UNBAL类型
3.1.2、 软件环境及测试项
(2)当音频设备搭建好之后,打开对应的音频软件,根据硬件接法配置:
①本例中,打开 “RMS Level”,配置对应的接口类型,数量, 以及对应端口号;
图3.4 RMS Lvevl示意图
②添加声学响应 “Acoustic Response”,配置如图,工程根据环境合适改动;

图3.5 Acoustic Response示意图
3.2、 确认样机一致性
为确保一致性以及提升效率,正式调试前尽量再确认一次麦、 喇叭、被动的一致性;
(1)确认整机麦频响:
图3.6 麦频响一致性良好(± 1.5dB 内) 图3.7 麦频响一致性较差(超过5dB)
【注意】当整机麦频响一致性差时,可拆成裸板重测;若裸板麦频响一致性良好,即为装配导致的差异,反之则为麦单体或焊接物料导致的差异,要排查解决。
(2)确认整机喇叭频响:
图3.8 喇叭频响一致性良好(± 1.5d 内且走势接近) 图3.9 喇叭频响一致性较差(超过5dB)
【注意】当整机喇叭频响一致性差时,可重复配戴几次或用711或拆下喇叭单体重测,即可确认是佩戴还是装配还是单体导致的差异。
(3)确认整机被动:
图3.10 被动曲线一致性良好(± 1.5d 内)

图3.11 被动曲线一致性差(超过5dB)
【注意】当被动曲线一致性时,可重复佩戴或换仿真耳测试即可验证是佩戴还是装配还是模具设计导致的差异。
3.3、ANC调试流程

3.4、 FF单前馈调试
该降噪类型多为头戴式耳机、挂脖式耳机、TWS耳机。 以TWS耳机为例;
3.4.1、 连接JL ANC调试工具(anc designer)
JL ANC调试工具随SDK一同发出,一般路径(AC700N_SDK_ 1.3.4为例):
“AC700N_earphone_V1.3.4\cpu\br36\tools\AC700N_配置工具入口\ANC Designer”
(1)电脑蓝牙连耳机=>更多蓝牙选项=>COM端口(记住对应传出端口)=>打开调式工具
(若没反应或提示失败,可重启耳机或电脑蓝牙, 同时确认ANC在线调试是否打开) ANC调试接口
FF耳机打开界面如下(各个选项详细作用参考JL调试工具界面讲解):
(2)连接蓝牙后将耳机佩戴到仿真耳朵上, 同时将要调试的那一边正对喇叭。
图3.16 仿真耳和音箱示意图
3.4.2、 测试并导入FF传递函数
(1)确认模拟增益:根据实际需要或之前调音确认的DAC和ADC 的模拟增益,设置对应参数,此外FF耳机 “ANC高通滤波器”一般调至7或8;
图3.15 FF增益大小配置示意图
(2)确认增益的方向(等幅反相抵消,等幅同相增噪,确认增益降噪方向后不能更改):点击Bypass,开关ff增益反相分别测两条曲线,曲线整体幅值低的状态即为对的增益方向,如下图红线。或者佩戴耳机,点击anc on开启降噪,再分别开关“ff增益反相”,有耳压感的状态即为降噪增益方向;
图3.16 FF增益方向配置示意图
(3)传递函数测试:①搭建并校准音频设备、确认模拟增益和增益方向后、打开音频测试软件(以AP为例);添加声学响应(Acoustic Response);
图3.17 FF传递函数测试图
②一般配置如图,工程可根据自己场景改动,配置完后在RMS Level界面点击Start 测到曲线即可:
图3.18 Acoustic Response配置图
③在JL调试工具点击 “ANC off”,点击star先测被动曲线
④在JL调试工具点击 “bypass”,将FF增益归0,点击star再测试 bypass 曲线。
图3.19 被动\Bypass工具图

图3.20 被动\Bypass界面
【注意】被动曲线得是CH1, bypass 曲线得是CH2,顺序不对或有其他曲线要重测。
(4)导出测试数据:在RMS Level和Phase界面分别将单位设为“dBSPL1”和“deg”,再点击导出(Export),只勾选增益(RMS Level)和相位(Phase);一般导出为 “.xls”格式的表格,因兼容性问题要另存为 “.xlsx”格式。
图3.21 数据导出界面
(1)导入FF传递函数:点击“加载FFT数据”,在弹出的界面打开3.3.2得到的excel 表格。然后在右侧增益界面右键打开“Ref”、 “性能”,如图3.22;在相位界面右键分别打开 “Ref”、 “RefUp”、 “RefLow”,如图3.23。
图3.22 增益界面

图3.23 相位界面
其中红色的R“Ref”为目标曲线,黄色的性能为模拟降噪曲线,蓝色的 IIR为调试曲线,绿色小点为滤波器。理想情况是通过移动滤波器将IIR 曲线在增益和相位上(3条任一条都可)与Ref 曲线重合;
【注意】可能会出现相位界面上蓝色调试曲线和红色目标曲线怎么挪都不重合,差 180 度的情况,如图。可尝试勾选反相重新加载FFT数据,如图。

图3.26 加载数据反相前

图3.27 加载数据反相后
3.4.4、 调试FF
(1)拟合曲线:一般先加或减增益将调试曲线挪至对半穿过目标曲线的位置,如图 3.28;再调整挪动滤波器参数细调,如图3.29;
图3.28 调试降噪增益

图3.28 调试降噪参数
可看到本例中调试曲线和目标曲线重合后,平均模拟降噪深度27dB,频宽 1KHz左右;【注意】一般调试滤波器的类型、增益、频率、Q值来使调试曲线与目标重合,如下图。
滤波器类型包括:HIGH PASS、 LOW PASS、 BAND PASS、 HIGH SHELF、 LOW SHELF。 工程师可在调试时自行更改数值体验每项作用。一般情况FF耳机50Hz 以前和3K 以上不做处理(模具好的样机可能可以超过3K)。因此低频一般用“LOWSHELF”,高频用“HIGH SHELF 做压制(实际工程可根据经验更改,最终能调出效果就好)。
(2)看传递函数是否正确:看拟合降噪量曲线大体走势和深度是否对应实测降噪量曲线,对应的即为正确的传递函数,不对应的要重新佩戴测试或者查明原因;
(3)烧录参数到样机:调完后点击 “同步所有参数到样机”或“同步当前页面参数到样机”,然后点击 “ANC ON”或 “ANC OFF”体验或测试当前参数的ANC效果;
(4)看降噪曲线是否对应实际听感:人耳和仿真耳是有差异的,最终以实际听感为主,因此一般降噪曲线数据差不多后都要实际佩戴进行微调,最终输出微调后实际听感最好的降噪曲线参数;
3.4.5、 调试通透
(1)上位机选择通透模式界面
(2)设置增益和通透增益方向,一般通透的增益方向与 FF 增益方向相反。
(3)调试通透,一般第一个点选Low Hhelf,最后一个点选High Shelf,分别压制高频和低频,中间频段和增益工程根据自身需求自行确认;
(4)点击 “同步当前页面参数到样机”,点击“通透模式”试听通透效果
3.4.6、 保存数据
当调试结果满意后,要保存相关参数
①点击 “保存样机参数”,在弹出的窗口分别保存 “anc_coeff.bin ”和“anc_gains.bin” 文件。该文件用来替换该下面路径的同名文件,用来生成编译文件批量烧录另外的样机
AC700N_earphone_V1.3.4\cpu\br36\tools\“anc_coeff.bin ”和“anc_gains.bin”
②点击 “保存界面参数”,保存弹出来的 “.u ipa”文件。该文件为滤波器界面参数,当后续需要在当前ANC参数基础上优化时,可以点击 “加载界面参数”进行微调。
【注意】若没保存 “.u ipa”文件,后续就不能在当前基础上微调滤波器参数,考虑到实际工期情况,工程师应养成每次调试都保存的习惯;
③测试保存环境曲线,样机被动、 降噪、通透曲线(左)和降噪量曲线(右);
④保存整机麦频响(左)和整机喇叭频响曲线(右);
⑤保存样机当前相关的传递函数。一般最终的结果保存应如下:

3.5、 FB单后馈调试
该降噪耳机类型多为头戴式耳机, 以头戴式FB方案耳机为例;
3.5.1、 连接JL ANC调试工具(anc designer)
点击 “PC连接耳机打开JL调试工具”;
FB耳机打开界面如下(各个选项详细作用参考JL调试工具界面讲解):
3.5.2、 测试并导入FB传递函数
(1)确认模拟增益:根据实际需要或之前调音确认的DAC和ADC 的模拟增益,设置对应参数,此外FB耳机“ANC高通滤波器”一般调至2;对于头戴式 FB 方案,参考麦(MIC0)
与 DACR 是一组,误差麦(MIC1)与 DACL 是一组。
(2)获取FB传递函数:
① 上位机选择 “L_SPK_L_ERRMIC”(调试右耳则选择 “R_SPK_R_ERRMIC”)
② 点击 “spk mic data”,保存相应TXT文件,重复上述操作 4-5 次。
3.5.3、 调试FB
(1)右击选择 “加载 MIC/SPK 数据”,全选3.4.2保存的TXT文件并打开
(2)在增益图上右击打开 “性能”、 “plant”曲线,在相位图打开 “plant”曲线。
腔体性能评估:喇叭低频响应越好,相位曲线越平坦,降噪宽度和深度越好
(2)根据参考曲线,调整滤波器参数和 FB 增益
(3)点击“nyquist”图查看 FB 稳定性:奈奎斯特图指示 FB 性能稳定性,红点离蓝色圈越远, FB 性能更稳定
(4)将滤波器参数下载到样机上,上位机点击 “同步当前页面参数到设备”(也可点击“同步 所有参数到设备”),点击 “Anc On”。控制 AP 上位机测试降噪性能。
(5)调试效果满意后,右耳的 FB 调试跟左耳调试方法一致,可以尝试直接使用左耳的参数进行测试。点击“从左声道拷贝”,将左耳的滤波器参数复制到右耳,位机点击“同步所有参数到设备”,点击 “Anc Off”,再点击 “Anc On”。 电脑端操作 ap 测试降噪性能。如果性能不满足要求,可以在现有参数上修改。左右耳参数确认后,注意保存对应参数。
3.5.4、 调试音乐补偿
在 DAC 增益跟 FB MIC 模拟增益确定之后,只需要做一次音乐补偿,后续 ANC 性能的改变都不需要重新调试音乐补偿。
(1)获取 CMP 数据:获取数据需要在安静环境下测试,样机佩戴在 711 或仿人耳上。点击 “生成 SPK MIC 数据”,生成 TXT 文件,重复获取 3-5 次数据。
(2)显示 CMP plant 曲线:在 CMP 界面下右击显示 plant 曲线,然后点击 “加载 MIC/SPK 数据”,选中步骤 1 生成的 txt 文件,可以同时选择一个或多个数据,如图,紫色线为音乐补偿的参考曲线;单击显示界面的坐标轴,使用键盘的左键,将 0-20Hz 的频率显示出来;
(3)CMP 调试:根据参考曲线,调试滤波器参数,使增益曲线和相位曲线跟参考曲线拟合,建议拟合频段为 10Hz-2KHz,拟合完成后将参数同步到样机中。
(4)CMP 测试:①耳机蓝牙连接 AP 或者其他音频测试仪器,音频分析仪选择 “Frequency Response”测试项,将耳机放在人工耳上,人工耳连接 AP 输入,
②在普通模式(被动模式)测试一条频响曲线;
③在降噪模式且开了音乐补偿后测试一条频响曲线;对比两条曲线,若整体接近重合,则 CMP调试完成,如下图。
3.6.5、 保存数据
点击 “保存数据”;
3.6、 Hybrid混合馈调试
该降噪类型多为头戴式、挂脖式、TWS耳机。这里以头戴式Hybrid方案耳机为例;
3.6.1、 PC连接耳机打开JL调试工具
点击 “PC连接耳机打开JL调试工具”;
Hybrid耳机打开界面如下(各个选项详细作用参考JL调试工具界面讲解):
3.6.2、 调试FB
(1)把FF使能关掉;
(2)调试FB 降噪:
①点击 “确定FB增益并测试FB传递函数”;
②点击 “导入传递函数并调试FB”;
3.6.3、 基于FB效果测试并导入FF传递函数
(1)实际人耳佩戴确认两边的FB效果后(不能有明显增噪),在RMS Level(有效值)界面添加 Compare,用PNC减去FB, FB性能曲线=PNC-FB,最终导出RMS Level->Compare 曲线,即FB性能曲线(FB 降噪量曲线的有效值界面曲线),保存并另存为“.xlsx”格式。
(2)测试FB降噪曲线,使能FF后将FF增益归零再测试Bypass 曲线(注意要确认Bypass 的方向为降噪方向,且界面只能有两条曲线,有顺序要求);再导出FB和bypass 曲线的 RMS Level(有效值)和Phase(相位),如下图,即为FF传递函数,保存并另存为“.xlsx”格式。此步骤与单FF传递函数测试相似,但是hybrid 的传递函数是FB和bypass。
(3)在FF界面,点击“加载FFT数据”将(2)的FF传递函数导入上位机;在增益图上,右键点击 “加载FB性能曲线”加载(1)的FB性能曲线;然后右键在增益图和相位图打开 “Ref”,在增益图打开 “Hy性能曲线”。
(4)根据上位机拟合调试Hybrid性能,并确认Hybrid参数(参考单FF调试)。
3.6.4、 调试FF
点击 “导入传递函数并调试FF”;
3.6.5、 调试音乐补偿
点击 “FB音乐补偿调试”;
3.6.6、 调试通透
点击 “调试通透并烧录参数到样机”;
3.6.7、 保存数据
点击 “保存数据”;
3.7、 定金机
确认并输出最终的降噪曲线和降噪量曲线和bin文件;
1、 用bin文件合到SDK后升级其他样机看效果是否和金机一致,麦和喇叭频响及被动差异不大的情况下,一般效果不会差很大。
2、 如下输出降噪金机数据:
①麦频响②喇叭频响③u ipa参数文件④降噪曲线/降噪量、⑤.bin文件;
四、 降噪效果一致性确认
该目的是验证样机ANC效果的一致性,确认产线装配的方式:将“三、样机调试”中保存的 “anc_coeff.bin”、 “anc_gains.bin”文件,放到以下默认路径替换同名文件并编译“AC700N_earphone_release_V1.3.4\cpu\br36\tools”,用编译的升级文件升级其他样机验证ANC效果一致性并整改确定后续装配方式。
【注意】若其他样机升级无效果或效果差异大,请按以下顺序检查
1、 bin文件命名是否对应;
2、 bin文件存放位置是否正确;
3、 喇叭是否反接;
4、 物料是否保持一致;
5、 装配打胶是否一致;
6、 耳帽是否合适出音嘴,会不会漏气或旋转一个方向就漏气;
7、 孔防尘网目数是否一致;
8、 软件是否有改动ANC地址。
五、ANC产测及一致性把控
ANC产测设备可测样机的被动、主动曲线、计算主动降噪量;也可根据金机的降噪曲线和ANC参数去优化测试样机的ANC效果。
因为ANC效果同麦、喇叭、腔体、佩戴、 电路等部分有关。针对影响因素较多ANC效果一致性难把控的问题,除一开始物料选型和和装配要严格按指标外,一致性要求更高的还需用产测设备对每个样机进行优化。
设备一般优化ANC效果的方法有:①调整FF/FB增益,②调整每个滤波器增益。
目前我们ANC产测方案有:1、杰理自研ANC产测;2、杰理大公模产测;3、兆华产测;
4、 美格信产测;5、 指南测控。各种方案设备具体配置测量文档请咨询原厂工程师获取。
产测设备通过 SPP 与 DUT 进行通信。用产测设备测试校准ANC效果需打开以下宏:

5.1、 杰理自研ANC产测
①采用有线串口通信+蓝牙通信的方式, 比传统连接方式更快连接并优化样机;
②算法计算最优滤波器,迭代次数最少;
③可实现FB、 FF、 Hybrid、 喇叭补偿、音乐补偿、TWS配对功能
④兼容主流产测设备:在原设备基础上替换上位机、新增串口板替换dongle、新增治具。
目前实现设备:兆华(CRY6151)、美格信设备(Megesig6181)
杰理自研ANC产测流程图如下:
ANC 降噪一致性优化, 目前最多可以搭载双箱测试,即4对样机,喇叭补偿可优化喇叭频响一致性,减少喇叭分档操作:; :
5.2、 杰理自研ANC产测搭建示意框图
兼容市面主流产测设备,用通信板替换原设备dongle, TWS需添加对应治具。
5.3、 杰理自研ANC 大公模产测设备
针对不过ANC产测设备的情况。用我们的蓝牙测试盒升级对应的配件,通过充电口激活样机,人工佩戴后再手动调整样机FF/FB增益,一样可快速调整ANC效果。
5.4、 一般ANC产测流程
(杰理自研ANC产测主要优化图中标黄部分)
5.5、 一般ANC产测搭建示意框图

六、 、常见调试过程问题
6.1、 常见调试问题
1、 常见问题一:打开端口后找不到“JL_SPP”蓝牙串口。
答:关闭 ANC_DESIGNER,删除蓝牙设备,重新连接,或者是重启蓝牙 dongle;
2、 常见问题二:找到 “JL_SPP”蓝牙串口,工具打开报错,显示 “打开串口失败”
答:重新连接 SPP 协议,关闭 ANC_DESIGNER,选中目标蓝牙串口②,点击删除③,再点击 添加④,找到对应蓝牙名称,选中 JL_SPP 服务,点击确定⑤即可
根据 实际选择对应蓝牙串口,如果没有搜到,点击刷新再次选择串口连接
6.2、 界面讲解
ANC ON/ANC OFF/通透模式:分别对应切换ANC模式、被动模式、通透模式;
Bypass:麦直通模式,测FF传递函数用;
保存样机参数:保存样机里ANC参数的编译文件(anc_coeff.bin, anc_gains.bin);从样机读取系数:用来读取样机中当前的ANC参数(只能读取曲线,不能读取滤波器)
发送增益到配置文件到样机/滤波器系数文件到样机:将ANC参数的编译文件里面的数据发送给样机(断电不维持且打开已发送)
数据反相使能:勾选后重新加载数据会把导入的数据的相位反相
加载 FFT 数据:导入FF传递函数用;加载MIC/SPK数据:导入FB传递函数加载通透数据:测试传递函数使用;
加载target数据:
同步所有参数到样机:将所有界面的参数同步到当前样机;
同步当前页面参数到样机:将当前打开的界面参数同步到当前样机 L_SPK_L_ERRMIC、 R_SPK_R_ERRMIC:选择FB传递函数的通道
生成MIC/SPK数据:根据选择的通道生成FB传递函数保存界面参数:保存所有页面的数据,格式为 “.u ipa”;
加载界面参数:加载所有界面的数据(要生效得先将参数同步到样机里);
DAC 增益:DAC 模拟音量
MIC0模拟增益:MIC0模拟增益
MIC1模拟增益:MIC1模拟增益
ANC高通滤波器:ANC效果调试用滤波器
使能FB:开关fb 左声道/右声道:对应左右DAC输出通道 Fb增益反相:fb调试音源输出相位
Fb增益:fb 降噪数字增益
点数:滤波器参数及滤波器类型
使能cmp:开关音乐补偿左声道/右声道:对应左右DAC输出通道 Cmp增益反相:音乐补偿音源输出相位
Cmp增益:音乐补偿数字增益
点数:滤波器参数及滤波器类型
左声道/右声道:对应左右DAC输出通道通透增益反相:通透音源输出相位
通透增益:通透数字增益
点数:滤波器参数及滤波器类型
七、 典型案例
1、 每次重复开ANC或通透正常,过几秒必定会出现 “哒哒、 哒哒哒”类似的声音:
方法:样机GPIO供电,进ANC后麦电压维持的宏没有打开:
2、 开ANC或通透后某一边可能出现持续规律“哒哒哒”声音,蓝牙后又没有:
方法:如果杂声和灯闪的频率一致性,一般是LED影响,可以关闭 LED验证;一般是改版
或者将远离LED 的麦作为降噪麦:
3、 单独开ANC效果正常,开ANC播歌后ANC效果变差:
方法:一般是ANC 的DAC增益和播歌DAC增益不一致,修改一致后重调后即可:
4、 开ANC后DAC输出功率变低:
方法:软件开了 DRC 限幅,关闭就好:
5、 同样的程序升级到其他样机后没效果:
方法:一般是替换位置或命名出错,可以通过① “从样机中读取ANC系数”,②从右边的
增益界面和相位界面打开 “Ref”来确认样机当前的参数,是否是金机参数: