今日，不管是德国森海塞尔还是日本索尼的主动降噪(ANC)耳机，价格都贵得让普通消费者不敢驻足。其贵的原因是采用了基于DSP方案或采用分立元件解决方案，这些解决方案不仅需要复杂的算法，而且至少需要60个以上外围元器件，从而导致成本和功耗居高不下。今天，随著奥地利微电子公司(AMS) 高集成度主动降噪解决方案的问世和量产，功耗、成本和外围元器件数都可实现很多倍的下降，从而首次为低成本主动降噪耳机的批量问世扫清了前进道路上的主要障碍。

 

AS3501和AS3502是奥地利微电子公司(AMS)最近开发成功的针对接收端的新系列主动降噪解决方案，AS3501是一款针对前馈降噪的高集成、具有成本竞争力的解决方案；AS3502既可用于前馈式主动降噪，也可用于反馈式主动降噪。在反馈式主动降噪系统中，麦克风内置于耳机内靠近喇叭的地方。一般耳塞式耳机采用前馈式ANC解决方案，头戴式耳机采用反馈式ANC解决方案，前馈式ANC解决方案成本较低。

 

 

奥地利微电子中国区总经理Frank Xu

 

奥地利微电子音频事业部市场经理Oliver Jones表示：“在出差旅途中或是上下班路途中，特别能体会环境噪声影响聆听音乐或是打电话。奥地利微电子的AS3501和AS3502主动降噪解决方案通过有效降低外部噪声，以显著改善通过耳机播放的声音的动态范围，也就意味着通话和听音乐的清晰度得到改善，无需将音量过度调高，实际上，你甚至可能需要调低音量。我们的解决方案的音质和降噪特性之间并没有任何妥协，结合了出众的系统性能、简化制造和创新功能及低功耗，适用于便携式高质量音频应用。”

 

用户使用体验是今天竞争激烈的便携式多媒体设备的差异化设计亮点之一，主动降噪解决方案的主要设计目标就是让用户在噪杂的使用环境中能清楚地听到没有周围噪音的音频信号，以及向远端受话用户发送出没有周围噪音的语音信号。从技术角度讲，就是在接收端和发送端都配备主动降噪电路。

 

目前不论是接收端还是发送端的主动降噪电路大都采用基于DSP或分立元件解决方案，这些方案的成本、功耗和PCB占板面积都很大，这限制了它的应用市场发展。而AS3501和AS3502彻底解决了这些问题。“AS3501和AS3502是一种高集成度的模拟解决方案，所需外围元器件数不到10个，PCB占板面积只有3个AS3501或AS3502芯片面积，功耗只有8mW，而且性能也不一定就比DSP方案低。”奥地利微电子中国区总经理Frank Xu表示，“在实验室中，AS3501和AS3502可将20Hz到4kHz之间的噪音信号降低30dB，我们客户的实测数据也达到-15dB。这一性能与目前市场上最好的ANC耳机也不差上下。”

 

“主动降噪解决方案的目标市场主要是耳机和手机或MP3之类的便携式多媒体设备，这一市场目前发展还比较平缓，但随著耳机、MP3、MP4和多媒体手机市场竞争的加剧，带主动降噪功能的耳机和便携式多媒体设备必将成为一个差异化设计卖点，我预计这一市场未来将会发展得非常快。”Frank Xu说，“我们相信针对接收端的低成本高集成度AS3501和AS3502解决方案将会有力地推动该市场的发展，AS3501目前已经量产，AS3502也即将在下月量产。针对发送端的ANC解决方案也即将推出。”

 

AS3501和AS3502均采用1.0V至1.8V单电源供电，静态电流小于1uA，它们内部集成了一个绝对地耳机放大器以及一个灵活的降噪结构，与目前市场上的大多数ANC解决方案比较，一般情况下可减少60%的元器件数目。可用户定义的内部寄存器设置能实现不同的配置，为广泛的产品组合提供了差异性和灵活性的设计。

 

Frank Xu强调，其内部集成的绝对地耳机放大器不仅可减少二个大体积的外部隔直电容，而且彻底消除了电源开关时的噼啪声。其灵活的降噪结构允许打开或关闭ANC功能，这一功能在某些需要关注外部环境的使用场合是非常有用的，如在机场候机时。

 

这两款器件均可独立工作，独立工作模式适用于配件设计。同时也均可工作在嵌入模式，用于集成在音乐播放器和其他便携式多媒体设备中。高集成度的设计与同类解决方案相比电路板面积可至少削减50%。优化的系统结构具有优异的功耗表现，显著延长用户电池使用时间。

 

AS3501和AS3502在1.5V电源驱动16Ω扬声器时，单端模式下功率高达34mW，桥接条件下的功率超过100mW。两个器件在实现有源降噪功能的同时仍能保证出色的音质，确保信噪比(SNR)大于100dB、总谐波失真(THD)小于0.1%。现有的主动降噪解决方案在激活时大多会出现人工噪声，而AS3501和AS3502可以很好地解决这个问题，极具竞争优势。

 

另外，专利的创新校准解决方案使得制造过程中无需人工干预，从而改善现场可靠性，从而避免了目前一流的解决方案通常会遇到的挑战。

 

AS3501采用24引脚4x4mm QFN封装，AS3502采用32引脚5x5mm QFN封装，均已上市。两款器件适用于-20℃至+70℃的工作环境温度。欲了解产品详情、下载数据资料或其他文档，敬请登录：www.austriamicrosystems.com/audio。

 

作者：Jake Chen

《电子系统设计》

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