ANC-ENC结构设计要点-20240407

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ANC、 ENC结构设计要点

版本：V1.0
日期：20240407

声学结构验证，是非常重要的第一步，一个好的腔体，要考虑前腔后腔设计，调音孔，泄气孔，耳塞和必要的隔音。
腔体设计参考 “平衡泄露设计”，无泄漏设计的耳机，在佩戴过程中，会对耳膜产生较强的压迫感，而且这种泄露单一（缝隙）的做法，对产品被动稳定性影响很大。在前腔和后腔增加微孔并贴合适目数的的网布，实现平衡泄露设计，提升佩戴舒适度。通过开孔增加气体释放路径，还有助于提升样机被动一致性和调整被动降噪性能。喇叭选型如下：

1.1.2、 TWS耳机PNC被动设计要求

耳机腔体结构本身对环境声音有一定的滤除作用，为被动降噪。一般TWS耳机被动性能要满足：
①PNC性能适中，耳机佩戴舒适且与耳道贴合度高，尽量避免低频声音泄露。
②佩戴稳固性强，反复摘取佩戴测试 PNC（被动降噪）曲线一致性好。

1.1.3、 TWS耳机喇叭腔体前后腔设计要求

耳机前腔主要起到平衡气压作用，前腔的泄气孔佩戴时不能被堵住。当没有泄气孔或泄气孔被堵住，耳道里的气体泄不出会导致：
①入耳时喇叭会被挤压发声；②喇叭振膜遭到挤压变形影响音质；③切换 ANC前后的听感很闷，效果变化不明显；

耳机后腔推荐使用独立后腔并开泄气孔。

喇叭和MIC 隔离度不够，过长的声学路径会导致传递函数的幅值和相位不匹配；喇叭设计独立后腔或与耳柄部分设计隔离挡板，并在装配后对出线开孔处进行打胶密封处理，保证喇叭与主板麦克风之间的隔离度。
隔离程度：独立后腔≥隔音挡板设计＞开放式腔体
如果独立后腔没有泄气孔，喇叭振膜振动受阻，低频频响会掉。
有后腔孔设计

无后腔孔设计

所有调音孔位置，要做到佩戴的时候都不会挡住或者都挡住，不能做成不同人佩戴时调音孔的遮挡情况不同，这样会导致被动一致性变差，这样会导致被动一致性变差。

1.2、头戴耳机结构设计

腔体结构本身对环境噪音有一定的滤除作用，为被动降噪。一般头戴耳机高频主要靠被动压制，且头戴耳帽对被动影响比较大。耳帽要舒适且包裹性好，不漏气，佩戴一致性好。
耳机前腔主要起到平衡气压作用，前腔要留泄气孔且泄气量合适：没有泄气孔或挤压泄气太慢时佩戴耳机挤压会①普通模式喇叭振膜会有明显“滋滋声”， ANC模式声音会更大；②前腔腔体变化太大，正常佩戴调出的ANC参数不兼容挤压后，会挤压啸叫；一般可以通过改变前腔的孔径大小和目数，使其泄气合适又对音质影响不大
后腔推荐使用独立后腔并开泄气孔：过长的声学路径会导致传递函数的幅值和相位不匹配、如果麦套气密性很差的可能会导致通透啸叫、生产中声学路径长的也可能会导致一致性；如果独立后腔没有泄气孔，可能在使用时外界温度变化会导致空气热胀冷缩挤压振膜。

1.3、 MIC腔体结构设计

麦壳具和麦套上的拾音孔必须稍大于麦单体的拾音孔，因为贴片生产中，MIC 和麦套存在贴偏的可能，如果两者拾音孔刚好一样大，MIC容易被遮挡，影响拾音。前馈麦和后馈麦应①带合适硅胶套或隔音棉，用以形成独立腔体；②焊接或打胶固定，用以减震；③前馈麦和喇叭的隔离度要做好，用以减少回音传播；
注意：硅胶套或隔音棉除了跟麦贴合还需跟腔体密切贴合。
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1.3.1、腔体气密性测试及录音

方法一：堵或不堵壳具麦孔，去用产测设备测试麦频响，二者差异有25 以上即可
①打开产测宏；②测试不堵壳具麦孔的麦频响；③测试堵住壳具麦孔的麦频响，对比；

1.3.2、 FB麦结构设计

结构上设计有 FB 麦固定卡位，壳料限位设计，或喇叭组件设计，提高一致性。

1.3.3、 FF麦结构设计

带触摸方案，建议触摸位置避开 FF 麦拾音孔，避免降噪/通透模式因触摸操作按住麦孔而导致杂音或啸叫问题。

1.4、耳机ANC常见问题

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：

第2章 ENC结构设计要点

2.1、双MIC-ENC设计要求

为了能使系统达到最优效果，声学设计上需要有一定的约束，两个 mic 之间的频响以及相位不要有过大的差异。另外，两个 MIC 和 Speaker 之间，应该有减震、密封隔离处理，减少回音传播。设计要点如下：
(1) MIC 间距：15-35mm
(2) MIC 一致性（灵敏度和频响）：<=1dB
(3)两个 mic 到达各自的拾音孔之间的空间尽量限制在一个半径与拾音孔半径一致的圆柱体内，并做好密封，防止与内部腔体连通。两个 mic 对应的圆柱体空间尽量一致，这样可以保证声音从同样距离到达两个 mic 的相位以及增益一致。
(4)两个 mic 距离拾音孔的距离越短，额外附加的频响就越小。但要注意为 mic 增加减震措施，减少非线性的回声。