降噪耳机反馈降噪链路：浅谈音乐补偿MC设计理解

降噪耳机反馈降噪链路：浅谈音乐补偿MC设计理解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/qq_41530272/article/details/137079095

降噪耳机在现代生活中越来越普及，其核心的主动降噪（ANC）技术也逐渐成为人们关注的焦点。在ANC系统中，音乐补偿（MC）设计是一个关键环节，它直接影响着用户在使用降噪耳机时的音乐体验。本文将深入探讨降噪耳机中MC设计的基本原理，帮助读者理解这一复杂技术的核心概念。

下述为市面某耳机常用的Hybrid ANC链路框图：

• FF（Freeforword）：系统的前馈麦克风信号输入。
• FB（Freeback）：系统的反馈麦克风信号输入。
• MC（Music compensation）：补偿因被FB_mic拾取到后经过FB_filter被滤波损失的音乐信号，因FF_mic一般设计在耳机外壳离SPK远声隔离大，FF回路对音乐信号没有贡献和损失。

因为外界噪声对MC_filter设计没有干扰，所以不考虑有外界噪声信号输入，仅音乐输入。

设：

• 音乐输入Music 为：M_sig
• MC滤波器响应为：MC_filter
• FB降噪滤波器为：FB_filter
• Ear_mic：即人耳处的声信号响应
• 声传递路径：SPK到FB的单位响应即传递函数为：spk→fb
• 声传递路径：SPK到Ear mic的单位响应即传递函数为：spk→ear

当ANC OFF时，FB不工作。Ear_mic处的音乐响应为：M_sig * spk→ear

从上述框图我们分析ANC ON，参考点为Ear_mic时，几条路径信号的响应：

• 信号1为 音乐的输入源直接给到SPK并被Ear_mic接收，与ANC ON时相同：M_sig * spk→ear
• 信号2为 在音乐的输入源乘上了一个MC_filter：M_sig * MC_filter
• 信号3为 在经过信号1的路径时，被FB_mic采集到的信号：M_sig * spk→fb

信号2与信号3相加后，再经过FB滤波器。

注意信号3与信号1的差别，信号3是被fb_mic采集的音乐信号，信号1是被ear_mic采集的信号。

上文提到，当ANC ON时，我们希望MC_filter能将损失的音乐信号补偿回来，使得与ANC OFF时得到的音乐响应相同，即目标为使在人工耳处的音乐信号相等。

根据上述框图列出等式：

(M_sig * spk→ear) + [(M_sig * MC_filter) + (M_sig * spk→fb)] * FB_filter = M_sig * spk→ear

[(M_sig * MC_filter) + (M_sig * spk→fb)] * FB_filter = 0

(M_sig * MC_filter) + (M_sig * spk→fb) = 0

当有音乐信号输入时：

MC_filter = - 1/(spk→fb)

即当希望达到预期的完全补偿时，MC_filter的设计仅与spk→fb的声信号次级路径响应相关(频率响应与相位响应)，而与FB_filter的设计无关。