未來，真無線立體聲（TWS）設(shè)備將適用于日常生活中的任何聲學(xué)環(huán)境。

近年來，無線音頻技術(shù)迎來迅猛發(fā)展，有望顛覆消費電子行業(yè)和健康行業(yè)。但它仍舊面臨挑戰(zhàn)，特別是在實用性和功能性與功耗處理需求的平衡方面。這意味著無線音頻設(shè)備往往比有線音頻設(shè)備更笨重、更昂貴、音質(zhì)也較差。

在縮小體積的同時克服性能挑戰(zhàn)，一直是充分發(fā)揮這項新興技術(shù)潛力的主要壁壘。如今，搭載MEMS麥克風(fēng)的新一代TWS耳機有望解決這些問題。

讓聲音真正便攜

直到最近，頭戴式耳機和耳塞式耳機還受到線纜的束縛。聽者不得不待在音樂設(shè)備或其他娛樂設(shè)備的周圍，通常在幾英尺之內(nèi)。

線纜可能非常麻煩，特別是在運動時，它會妨礙我們在健身房運動或室外慢跑時活動四肢。

但是便攜式聽力設(shè)備改變了這一切。它們利用藍牙標(biāo)準，使用無線電信號在主控設(shè)備（比如：游戲機或智能手機）與耳機之間傳輸音頻數(shù)據(jù)，而設(shè)備與設(shè)備之間完全不需要物理連接。

第一批無線頭戴式耳機和入耳式耳機并非多么先進的音頻輸出設(shè)備——更像是已經(jīng)存在了幾十年的有線頭戴式耳機和入耳式耳機。它們本身不能調(diào)節(jié)或放大聲音、消除失真、濾除背景噪音，也無法遠程做任何智能化的事情。于是，無線耳塞就應(yīng)運而生了。

不同于通常使用線纜來連接兩個聽筒的傳統(tǒng)無線耳機，無線耳塞是真正的無線耳機。這意味著每個耳塞都是完全獨立的，并通過藍牙連接到輸出設(shè)備。這兩個耳塞既可以連接兩個，也可以連接一個——主控——然后將聲音從一個耳塞傳到另一個耳塞。

聲音的未來更加智能化

隨著TWS耳機的出現(xiàn)，第一個壁壘——擺脫線纜——就被打破了。最初，它的作用與有線設(shè)備相同：播放音樂和語音通話。要想讓TWS耳機成為真正適用于各種生活場景（辦公室、通勤路上或健身房）的設(shè)備，它就需要新的功能：透傳聆聽，以保持用戶對周圍環(huán)境的感知；主動降噪，以便用戶享受靜音體驗；以及高級波束成形，以便用戶可以在任何嘈雜的環(huán)境下打電話。這些功能都需要高質(zhì)量的麥克風(fēng)來拾取音頻輸入，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，以供進一步的處理。而高性能器件和先進的信號處理技術(shù)十分耗電。

為了實現(xiàn)較佳的電池壽命，一臺真正的智能設(shè)備可以通過上下文語境和位置感知自行在各項功能之間切換：可以根據(jù)環(huán)境聲音的要求，在主動降噪模式和透傳模式之間切換——無需用戶觸發(fā)更改。例如：設(shè)備可能會在嘈雜的環(huán)境下放大人講話的聲音或與安全相關(guān)的音頻信號。這使得整個過程中不再需要猜測，改善了聆聽體驗。同時，它還可以根據(jù)用戶一天中的行程，大幅降低麥克風(fēng)的功耗。

增強人類的聽力：可聽戴設(shè)備

TWS耳機設(shè)備不僅可以用于改善通話和音頻聆聽，還可以是健康設(shè)備，例如可聽戴設(shè)備。就像可穿戴設(shè)備是戴在身上的一樣——可聽戴設(shè)備被戴在耳朵里。其功能類似于無線耳塞，但它專注于一系列健康和生活方式功能，例如：增強個人聽力和測量生物特征。

可聽戴設(shè)備 VS. 助聽器

助聽器是聽障人士的一項重要工具，由三大部分組成：麥克風(fēng)、放大器和揚聲器。助聽器通過麥克風(fēng)接收聲音，并將聲波轉(zhuǎn)換為電信號；然后，將它們發(fā)送到放大器，放大器增加信號的功率，然后通過揚聲器將它們傳送到耳朵里。

助聽器作為醫(yī)療器械，旨在供聽障人士使用，并且通常需要由醫(yī)療專業(yè)人士開具處方。

而可聽戴設(shè)備可以與助聽器一起發(fā)揮獨特的作用，與重點關(guān)注患有嚴重聽力障礙的人相反，它更多地關(guān)注增強日常聆聽體驗以及幫助那些患有輕度聽力損失的人。

在某些情況下，它確實為人們帶來了一些好處。首先，你不需要處方或醫(yī)療干預(yù)，就可以使用可聽戴設(shè)備。你可以直接使用它，非常簡單。與市面上的許多助聽器相比，其體積更小、更便攜——畢竟，市面上的助聽器更注重功能，而非形式。可聽戴設(shè)備可以直接塞入耳朵，看起來就像普通的耳塞。

另外，可聽戴設(shè)備也比助聽器便宜得多，通常成本在200到500美元之間，而醫(yī)用助聽器的成本平均為2372美元。

雖然可聽戴設(shè)備并非治療聽力障礙的良藥，但它十分經(jīng)濟靈活，再與先進的無線耳塞的智能功能相結(jié)合，意味著它可以成為一個真正有效的選擇，特別是對于那些只想在特定情況下提高聽力的人來說。

技術(shù)挑戰(zhàn)

但無線入耳式耳機、無線耳塞和可聽戴設(shè)備都面臨著同樣的挑戰(zhàn)——笨重的設(shè)計和噪音的影響。無線耳塞需要具備便攜性，也就是體積小，但同時其音頻的質(zhì)量要高，否則不會有人使用。

衡量麥克風(fēng)質(zhì)量的一個好辦法是信噪比（SNR）。信噪比以分貝為單位，信噪比值越高，輸出越好。如果音頻設(shè)備搭載了低信噪比麥克風(fēng)，你會聽到它發(fā)出嘶嘶聲——在透傳聆聽模式下，其聲音聽起來絕非人耳所聽到的那樣，頗為惱人。信噪比越高，聽到的干擾就越少，這就可以改善聆聽體驗。

盡可能地提高信噪比才是麥克風(fēng)的終極目標(biāo)，但由于物理限制，往往是說起來容易，做起來難——你需要權(quán)衡外形與功能：通常，更好的性能需要更大的元件。

MEMS麥克風(fēng)革新性設(shè)計

應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵是微型化、高質(zhì)量的MEMS麥克風(fēng)。傳統(tǒng)的頭戴式耳機或耳塞的大部分體積是由許多提供上述高級功能的不同部件造成的。不過，英飛凌XENSIV MEMS麥克風(fēng)等技術(shù)有助于應(yīng)對這些挑戰(zhàn)：它具有高信噪比（SNR）高保真錄音效果，同時保持了小尺寸——從而在不增加設(shè)計尺寸的情況下，增強用戶的ANC或語音體驗。

在某些場景下，僅開啟必要的功能也很重要。通過高級處理來分析設(shè)備所處的聲學(xué)環(huán)境，就可以準確確定需要哪些音頻性能——如果不需要捕捉低音量，那么麥克風(fēng)可以切換到性能較低的省電模式。在過去，切換到不同的電源模式會導(dǎo)致聲音失真和信號流中斷。而最新的半導(dǎo)體技術(shù)可以實現(xiàn)電源模式的無縫切換，即在沒有任何干擾聲的情況下，上下調(diào)節(jié)功耗。這減少了對更大尺寸的電池的需求，進而也縮小了最終產(chǎn)品的尺寸，或者可以騰出空間來容納更多的傳感器，以實現(xiàn)更多的功能。當(dāng)然，它也延長了設(shè)備的電池壽命，這在用戶出行時特別重要。

需要一個有效的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)

在技術(shù)領(lǐng)域，創(chuàng)新并非孤立發(fā)生的——突破需要在一個更為廣泛的生態(tài)系統(tǒng)中醞釀，而且必須得到該系統(tǒng)的支持?？陕牬髟O(shè)備和無線耳塞也不例外。

MEMS麥克風(fēng)只是音頻信號鏈的一環(huán)。還必須開發(fā)和改進用于主動降噪、事件檢測和波束成形的軟件和算法。硬件組件還需要進一步縮小，功能變得更加強大，以支持越來越先進的功能。簡而言之，原始設(shè)備制造商、SoC供應(yīng)商、傳感器制造商和其他各方都需要共同努力，讓TWS耳機和可聽戴設(shè)備更上一層樓。

展望未來

MEMS麥克風(fēng)在該領(lǐng)域愈發(fā)受到歡迎，該市場預(yù)計將在2027年達到34.979億美元，而且市場并沒有顯示出放緩的跡象。

無線入耳式耳機、耳塞和可聽戴設(shè)備正在革新我們與聲音互動的方式——無論是在娛樂方面，還是在日常聆聽方面。

它們可以為設(shè)計師和運動提供新的自由度，而不影響質(zhì)量、尺寸或風(fēng)格。MEMS麥克風(fēng)技術(shù)對于在縮小尺寸的同時，實現(xiàn)一定水平的音質(zhì)而言至關(guān)重要，這意味著無線技術(shù)不再被視為有線技術(shù)的低劣替代品，對自由度的渴望并不意味著需要在質(zhì)量上做出妥協(xié)。

但這一切都必須得到更為廣泛的行業(yè)承諾的支持，以建立一個協(xié)作生態(tài)系統(tǒng)，在這個生態(tài)系統(tǒng)中，從設(shè)計到軟件，再到MEMS麥克風(fēng)以及其中的一切……技術(shù)的各個方面都可以無縫地結(jié)合在一起。

英飛凌MEMS麥克風(fēng)

英飛凌的XENSIV MEMS麥克風(fēng)旨在在小巧的封裝中，捕獲高精度和高質(zhì)量的音頻。它們具有超低的自噪聲（高信噪比）、即使在高聲壓級（SPL）下也具有極低的失真（THD）、器件之間保持著非常嚴格的相位和靈敏度一致性、平坦的頻率響應(yīng)、較低的低頻滾降（LFRO）和超低延遲。再與可選擇的供電模式和非常小的封裝相結(jié)合，英飛凌的XENSIV MEMS麥克風(fēng)在最小的尺寸封裝條件下提供了頂級的音頻質(zhì)量。

審核編輯：理清