宝华韦健的降噪耳机

走进电子产品商店,您会看到一整排货架都摆放着降噪耳机。这项业务市值数十亿美元,且一直在快速增长。那么,成熟的音频品牌需要怎么做才能在这个利润丰厚且竞争激烈的市场中脱颖而出并获得市场份额呢?

宝华韦健是一家高端音频制造商,以其标志性扬声器系统而闻名。该公司认为自己已经找到了答案——在音响工程、高性能和低功耗方面提供出色的服务。在长期技术合作伙伴ADI的帮助下,宝华韦健克服了艰巨的技术挑战,将标志性的声音带给更多听众。ADI和宝华韦健通力合作,向市场推出全新自适应降噪无线耳机系列——PX5、PX7和P14,为听众送上奇妙美音。


概览

公司/行业:

50多年来,宝华韦健一直是全球领先的高性能音频技术制造商之一

应用:

精密家用扬声器系统、耳机、定制产品和高性能汽车音响产品

挑战:

实现低功耗,延长电池寿命,降低延迟和保持高性能

目标:

在不影响宝华韦健标志性声音的情况下,实现出色的降噪性能。提供出色的个人音乐聆听体验。


新市场的发展轨迹

宝华韦健能够敏锐察觉到市场的变化,确定配备模拟音频插孔的耳机在逐步退出市场。为这一全球化趋势提供动力的是高效、可充电的电池电源和“有源”技术,该技术让耳机能够提供降噪等多种功能。

而正是这最后一点——降噪,以及市场行为的变化引起了宝华韦健的兴趣。以前,头戴式耳机主要由飞行常旅客使用,但是后来,越来越多的年轻用户开始使用头戴式耳机,将自己与周围环境和周围的人隔离开来,在火车上、办公室甚至是家里打造独属于自己的沉浸式空间。宝华韦健认为,随着城市规模不断扩大,人们的通勤距离增加,且数字信息和娱乐的质量和数量提升,这种趋势的还会进一步扩大。

“将世界隔离在外,打造自己的专属空间。”

宝华韦健


机遇和挑战

宝华韦健认为将品牌扩展到“隔离”市场是他们的一大机遇。但是,他们需要先解决几大挑战。消费者需要高性能和长电池寿命来延长聆听时间,宝华韦健则专注于开发降噪算法,同时保持其标志性声音的质量达到严格标准。满足所有这些要求并不容易。

虽然宝华韦健是声学声音设计和信号处理方面的专家,但他们也需要与具备技术集成和系统解决方案实施的相关专业知识的合作伙伴合作,以开发他们期望的高性能标志性声音降噪耳机。因此,他们与长期合作伙伴ADI展开合作。


真正的合作伙伴

ADI和宝华韦健团队合作已久,所以双方的团队成员关系密切且想法类似。ADI医疗健康和消费电子系统产品应用工程师经理Rajeev Morajkar表示:“宝华韦健非常了解我们的能力。他们对自己的软件需求非常明确,并将这些需求提供给我们作为规范。我们了解他们的需求,并据此开发出集成解决方案来满足他们的目标。”


创建数字混合降噪

模拟降噪已经推出很多年了,而ADI是首批开发数字混合降噪的公司之一。在音频环境中,混合表示前馈和反馈,利用微型麦克风监测耳机外部的声音,并利用另外的麦克风监测耳机内部的声音。宝华韦健将这项技术集成到自己的降噪耳机中。


 

active noise cancellation
ANC(主动降噪)芯片通过内置麦克风同时监听外部源产生的噪声和耳机扬声器播放的声音。

 


 

algorithm
利用反馈和前馈,宝华韦健开发出自定义算法、内置麦克风,以及主动“监听”多余外部噪声的ANC芯片(A),然后播放180°错相的声音(B),这样在您听到之前噪声就会“消失”(C)。为了完成这项任务,必须确保能够快速进行数字处理。

 


高效降噪和低功耗

ADI公司的企业营销和客户体验公关经理Josh DeStefano表示:“到目前为止,ADI的电源解决方案让这类技术达到了最低的功耗。而且,整个播放路径采用功耗最低的配置。通过将两者结合,宝华韦健开发出全新的降噪耳机平台,提供多种ANC等级和可能最久的播放时间,进一步改善了所有音乐和电影爱好者能够感受的宝华韦健声音效果。

宝华韦健耳机产品和产品系列管理高级总监Ron Vitale表示:“我们的PX5自适应降噪耳机充电一次可以播放25小时。PX7耳机可以播放30小时。更棒的是,达到这些性能水平所需的功耗非常低。我们的高效可以归因于混合信号和领域知识。”

ADI的Rajeev Morajkar表示:“底层数字技术为这种类型的降噪和噪声过滤奠定基础,使其能够实现众多功能和特性。不仅可以‘消除’其他竞争对手产品无法消除的噪声,还能广泛地自定义声音。”例如,该系统可以“倾听”并尝试判断您是在会议室、在飞机上,还是在商场内走动,并据此调节参数。不管是聆听者还是制造商,您都可以调整降噪强度,改善聆听效果。


先进的ADAU1787芯片

ADI新推出的ADAU1787芯片被用作制造宝华韦健耳机的核心技术。ADI公司欧洲销售团队大客户经理Matt Windmill表示:“ADAU1787芯片首次设计出来后,宝华韦健便进行了深入研究,并向ADI提供反馈。我们采纳了几项建议,改进了该芯片的设计。”在迭代开发和审核后,宝华韦健不仅获取了关于硬件设计的宝贵见解,还了解了这样设计的原因,以及他们如何利用芯片的功能来提供定制软件和标志性声音。


 

ADAU1787 simplified block diagram
ADAU1787简化功能框图。

 


ADAU1787技术使ADI的客户能够创建一些非常酷的新特性——允许播放某些声音、消除其他声音,或者自动调节至某些参数和针对环境做出反应。这款低功耗编解码器采用可编程的快速DSP(数字信号处理器)引擎,支持实现先进功能,并提供适用于许多音频和语音应用的可靠数字信号处理解决方案,包括语音增强、降噪、回声消除、电平控制、声音反馈抑制、麦克风阵列和有源噪声/振动控制。

“宝华韦健对ADI ADAU1787芯片的原始设计和目标规格产生了巨大影响。我们为他们提供了该项技术的详细信息,所以他们能够更好地了解芯片的内部结构,并推出更好的产品。”

Rajeev Morajkar, ADI公司


实现宝华韦健的标志性声音

低功耗、长电池寿命、低延迟、高性能——万事俱备,但如果宝华韦健无法将标志性声音忠实传递给听众,那这一切就都不足一提。为此,ADI将其Sigma Studio可配置软件集成到系统解决方案中,使宝华韦健能够开发自己的定制软件,并根据严格标准将声音传递到听众耳中。图形编程工具Sigma Studio允许用户拖放模块来生成代码。ADI的Josh DeStefano表示:“该工具的优点在于非汇编语言程序员也可以使用该软件。如果您精通声学但不懂编程,也可以使用该软件轻松完成要完成的任务。”

Sigma Studio可用于调节扬声器、处理声音,以及实施更多的信号处理。它有8个数字麦克风输入和2个模拟差分音频输出,比竞争品牌的功能更强,能够满足宝华韦健的标志性声音要求。


 

SigmaStudio® graphical development tool.
SigmaStudio®图形开发工具。

 


宝华韦健向市场倾情推出音乐聆听体验

2019年9月,宝华韦健在不影响其著名的标志性声音的情况下,实现了推出行业领先、广受赞誉的降噪耳机系列的目标。PX5和PX7推出后获得了音频行业的一致好评。

Matt Windmill表示:“宝华韦健拥有专业的声学知识,我们可以利用这些专业知识,与我们深厚的领域知识、系统集成和技术专业知识相结合,实现我们实际要达成的目标。”通过合作和专业知识结合,ADI快速开发出宝华韦健所需的高性能和特定音频功能,帮助他们在市场上脱颖而出。因此,ADI扩展了其在声学领域的专业知识,并且加深了宝华韦健对ADI的芯片、系统解决方案和技术的效用的理解。

宝华韦健耳机产品和产品系列管理高级总监Ron Vitale表示:“我们都非常努力,致力于开发出能够展现宝华韦健对音频质量的严格要求和对细节的关注的耳机系列,同时提供降噪和节电技术的最新成果,尽力实现每位耳机用户都喜欢的声音体验。”


 

PX7 over-ear noise-cancelling headphones.
PX7头戴式降噪耳机。

 


“按耳机左侧的按钮,切换不同模式(‘低’、‘中’和‘高’)。‘低’能够隔离办公室内的谈话声和背景噪声,‘高’能够让您感受全然的安静,即使在最嘈杂的场景中也是如此。”

WhatHiFi.com


关于宝华韦健

宝华韦健以其标志性声音而出名,50多年来一直走在高性能音频设备的前沿。该公司于1966年成立于英国西萨塞克斯郡沃辛镇,主要研究、设计和制造高质量的扬声器和耳机,为创新和音质设定标准,获得了多个奖项以及来自世界领先的录音室、音乐家和音响发烧友的认可。2018年,全球音乐偶像艾比路录音室称宝华韦健是其“官方扬声器和耳机合作伙伴”,同时也是他们获奖工程师的首选扬声器。