【導讀】如今，無線入耳式耳機與頭戴式耳機正在全球范圍內迅速普及，帶領著市場逐步擴張的正是左、右聽筒獨立無線的完全無線型耳機。TDK正通過其內置ESD保護的陷波濾波器支持無線入耳式耳機與頭戴式耳機的發(fā)展。
無線入耳式耳機和頭戴式耳機的市場正在全球范圍內迅速擴張。根據富士總研社（Fuji Chimera Research Institute）發(fā)布的《2021年全球電子市場》(2021 Worldwide Electronics Market)，估計2019年市場上無線耳機數量已達到2.1億個，并預測2026年將增長到7.76億個（大約是2019年的3.6倍）。一個驅動因素就是出現了左側和各部分均為獨立無線連接的完全無線入耳式耳機（TWS: 真無線立體聲*1）。
TWS的主要優(yōu)點是它沒有耳機線的煩惱。您可以通過比傳統有線耳機更加舒服的方式，在上下班或上下學途中、運動、做家務或購物時享受音樂。未來，TWS將不僅用于聽音樂或作為智能手機的配件，它還有望成為改變我們生活和社會的可聽戴設備*2。所謂可聽戴設備，就是戴在耳朵上的電腦：專注于語音輸入和輸出的可穿戴設備。其預期還可以實現免提通話、生物識別監(jiān)測和同聲傳譯等應用。
為了讓TWS能在未來得到持續(xù)發(fā)展，提高音質和縮小尺寸則至關重要。雖然TWS和其他配備無線音頻設備給我們帶來了便利，但它們本身存在一個結構性問題：無線信號會作為噪聲滲透到音頻信號中，表現為可聽到的嗡嗡聲。盡可能地抑制這種噪聲是實現高保真音質的首要條件。
更具挑戰(zhàn)性的是，TWS與同類有線產品不同，它需要將天線和電池安置在聽筒內，從而限制了放置放大器和驅動器振動的空間。這導致了更大的外殼以及劣質的音質，因此需要更小的電路和更少的元件。
在此背景下，TDK開發(fā)了內置ESD保護的陷波濾波器AVRF系列。陷波濾波器是一種通過阻斷特定頻率的信號（例如用于無線通信的頻率）來消除噪聲的元件。
由于其獨特的材料和結構設計，AVRF系列在特定頻率下具有優(yōu)異的衰減特性*3。它可以抑制噪聲并提高TWS和其他無線通信的接收靈敏度，有助于實現出色的音質。
帶與不帶TDK濾波器的區(qū)別（基于TDK的研究）
另一個優(yōu)點是其內置ESD（靜電放電）*4和浪涌保護功能。ESD是人體等帶電物體與電子設備接觸時產生的靜電放電，由于無線音頻設備和其他電子設備通常由人手操作，因此需要ESD保護。
一種叫做TVS二極管*5的元件通常用于保護電子設備免受ESD影響。雖然能夠提供ESD保護，但TVS二極管作為噪聲對策并無效果，因此還需要另一個元件，比如MLCC。AVRF系列利用TDK專有的積層工藝和材料技術，整合了濾波器（噪聲抑制）和ESD保護功能。這樣一來，噪聲和ESD對策都可以通過單個芯片來實現，無需使用比陷波濾波器大的TVS二極管，從而實現電路尺寸的大幅度減小。
單芯片上的噪聲和ESD對策
TDK壓電和保護器件事業(yè)部經理武井克行談到了AVRF系列的未來前景。“AVRF系列陷波濾波器是理想的EMC（電磁兼容）*6措施，不僅適用于TWS，也適用于智能手機和智能音箱等設備的音頻電路。實施EMC對策意味著設備可以建立一個抗噪聲的環(huán)境。無線和通信設備有望在未來連接所有設備，因此噪聲對策將變得越來越重要。目前，AVRF系列主要針對無線通信的音頻設備，但我們希望將其范圍擴大到汽車、工業(yè)設備、能源和醫(yī)療健康領域。”
通過陷波濾波器，TDK將繼續(xù)為高保真音頻設備提供優(yōu)化解決方案，為未來的通信網絡奠定基礎。
無線通信音頻設備的噪聲和ESD保護
內置ESD保護的AVRF系列陷波濾波器
該系列包括涵蓋用于藍牙和Wi-Fi的2.4、5GHz頻段、蜂窩頻段（700MHz至2.7GHz）以及用于D類放大器中噪聲抑制的產品。有關產品的詳細信息，請長按以下二維碼查看。
術語解說
1. 無線入耳式耳機/頭戴式耳機：有兩種類型，分別是左右兩側完全獨立的完全無線型（真無線立體聲），以及兩側通過線纜連接的集成型（半無線）。
2. 可聽戴設備：可以戴在耳朵上的電腦和終端，以及內置語音助手功能的無線入耳式耳機，統稱為可聽戴設備。
3. 衰減特性：表示濾波器電路中整個頻譜的降低有效性的數值。
4. ESD：靜電放電的縮寫。ESD的一個典型例子是在地毯上行走時人體產生的靜電，當接觸金屬或其他物體時會釋放。ESD的電壓一般在幾千伏，會對電路造成嚴重損害。
5. TVS二極管：瞬態(tài)電壓抑制（TVS）二極管保護電壓敏感元件免受靜電放電（ESD）的影響。
6. EMC：電磁兼容性的縮寫。它是電磁干擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）概念的結合。
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