打破ANC的“静默牢笼”:基于QCC3095实现主动降噪与侧音共存的音频方案
2026/7/14 4:39:48 网站建设 项目流程

在ANC隔绝世界的同时,如何让你听见自己的声音?

一、被忽视的痛点:ANC带来的“静默困境”

主动降噪(ANC)技术通过产生反相声波,为我们营造了一个近乎完美的静谧空间。然而,这种技术也带来了一个常被忽视的副作用——“堵耳效应”(Occlusion Effect)。

当耳机或耳塞紧密贴合耳道,用户在ANC开启时说话,自己的声音会因颅骨传导而显得沉闷、遥远。由于缺乏空气传导的反馈,我们无法准确感知自己的说话音量,往往不自觉地提高嗓门——这在安静的办公室、深夜的游戏对战或专业的录音棚中,都显得尤为尴尬。

现有方案的局限

市面上大多数产品将ANC和通透模式设计为互斥的两个状态。开启ANC,世界安静了,但你也“聋”了;开启通透模式,能听到外界声音,但降噪效果大打折扣。这种非此即彼的设计,无法满足用户在需要安静同时又要自我监听的复合场景需求。

侧音(Sidetone):被低估的关键技术

“侧音”技术正是解决这一痛点的关键。它通过麦克风拾取用户自己的声音,经处理后实时回放到耳机扬声器中。其本质是建立一条低延迟的本地音频反馈链路,让用户在佩戴耳机时依然能感知自己的声音。

侧音与ANC并非对立关系,而是可以协同工作的两项技术。问题的关键在于:如何在QCC3095这样的单芯片平台上,实现ANC与侧音的低延迟、高质量共存。

二、QCC3095平台:为ANC+侧音共存提供硬件基础

腾泰技术基于高通QCC3095平台推出的蓝牙音频核心模块,为实现ANC与侧音的共存提供了理想的硬件基础。

2.1 强劲的四核处理架构

QCC3095采用了双核240MHz高通Kalimba音频DSP+ 双核32位应用处理器(最高80MHz)的四核架构。这种异构计算架构使得音频处理任务可以灵活分配:

  • 音频DSP专职处理ANC滤波、侧音混音、EQ等实时性要求极高的音频算法

  • 应用处理器负责蓝牙协议栈、UI交互、模式切换等控制类任务

两者各司其职,确保ANC与侧音并行处理时互不抢占算力资源。

2.2 原生支持的数字侧音路径

QCC3095的音频架构原生提供了两条数字侧音路径(digital sidetone paths),可在四个AIF输出通道上进行灵活配置。这意味着侧音信号的提取、处理和混入并非“硬改”或“hack”,而是芯片设计之初就预留的标准功能。我们只需在ADK框架下正确配置音频路由,即可启用这一能力。

2.3 混合式ANC与cVc通话降噪

QCC3095集成了混合式ANC主动降噪(前馈+反馈)与高通cVc回声消除和噪声抑制技术,最多支持3个麦克风的降噪方案。这为侧音信号的拾取提供了高质量的麦克风前端——清晰的语音拾取是良好侧音体验的前提。

三、技术方案:ANC与侧音共存的实现路径

3.1 系统架构设计

在QCC3095平台上实现ANC与侧音共存,核心在于音频信号链路的合理设计:

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┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ 前馈麦克风 │────▶│ ANC滤波器 │────▶│ │ │ (FF MIC) │ │ (DSP处理) │ │ 混音器 │────▶ 扬声器输出 ├─────────────┤ └─────────────┘ │ (Mixer) │ │ 反馈麦克风 │ │ │ │ (FB MIC) │ └─────────────┘ ├─────────────┤ ┌─────────────┐ ▲ │ 通话麦克风 │────▶│ 侧音提取 │──────────┘ │ (Talk MIC) │ │ (增益可调) │ └─────────────┘ └─────────────┘

关键模块说明:

  1. ANC处理链路:前馈麦克风(FF MIC)拾取环境噪声,经DSP中的ANC滤波器生成反相声波;反馈麦克风(FB MIC)监测耳内残余噪声,进行闭环修正。

  2. 侧音提取链路:从通话麦克风(或专用麦克风)拾取用户语音,经DSP进行增益控制、EQ调整后,送入混音器。

  3. 混音输出:ANC处理后的音频信号与侧音信号在混音器中进行叠加,最终输出到扬声器。用户听到的将是“降噪后的音乐/通话 + 自己的声音反馈”。

3.2 侧音延迟:关键性能指标

侧音延迟是决定用户体验的核心指标。研究表明,侧音延迟超过5毫秒就会被用户感知为“回声”或“不自然”,产生明显的烦扰感。

QCC3095的双DSP架构硬件级音频路由使得侧音信号可以在芯片内部完成“麦克风→DSP→混音器→DAC”的全链路处理,延迟可控制在微秒级,远低于5毫秒的感知阈值。

3.3 模式设计:三种工作状态

基于QCC3095的灵活性,我们设计了三种可切换的工作模式:

模式ANC状态侧音状态适用场景
纯净模式开启关闭纯音乐欣赏、专注阅读
对话模式开启开启游戏语音、远程会议、录音监听
通透模式关闭开启(环境音透传)需要感知周围环境时

对话模式正是本文的核心——ANC负责隔绝环境噪音,侧音负责让你听见自己,两者并行不悖。

3.4 自研音频链路优化

腾泰技术在QCC3095公版方案基础上,进行了深度的底层重构:

  • 电源时序控制:重构内部电源域、DAC及输出驱动器的上电/断电顺序,确保模拟偏置电压平滑建立

  • 零冲击切换算法:在ANC与侧音模式切换时,先在静音状态下完成时钟与缓冲区的稳定过渡,再恢复输出

  • 算力资源隔离:侧音处理与ANC滤波、EQ音效等算法在DSP上独立运行,互不挤占算力

四、应用场景全景:从游戏到工业,ANC+侧音无处不在

ANC+侧音共存的方案,其应用场景远超“打游戏时听清自己说话”这一单一需求。以下是完整的技术应用图谱:

🎮 互动与沟通场景

  • 游戏语音:开启ANC隔绝键盘敲击、风扇轰鸣等环境噪音,侧音让你清晰感知自己的说话音量,避免在团队语音中大喊大叫。

  • 沉浸式VR/AR:在虚拟世界中保持与现实的声音连接,避免因听不到自己声音而产生脱离感。

  • 实时同声传译:译员在嘈杂会场中,用ANC隔绝干扰,通过侧音监听自己的翻译发音,确保准确清晰。

💼 专业与办公场景

  • 远程会议与商务通话:在开放式办公室或差旅途中,ANC隔绝环境杂音,侧音避免因“堵耳效应”说话太大声。Logitech Zone Wireless等产品已支持App调节侧音大小。

  • 客服中心:客服人员需要听清客户声音(ANC),同时感知自己的音量和语调(侧音),保持专业服务态度。

  • 录音与配音:在非专业隔音环境下,ANC隔绝突发噪音,侧音精确监听自己的声音表现。

  • 航空/矿用通信耳机:极端嘈杂环境下,ANC保护听力并屏蔽设备噪音,侧音确保清晰的对讲沟通。

🎤 创作与表演场景

  • 音乐排练与创作:乐手或歌手在排练时,用ANC屏蔽环境噪音,通过侧音听清自己的演奏或演唱。

  • 现场演出:歌手用ANC隔绝舞台巨大噪音,通过侧音清晰听到自己的声音和伴奏,保证音准和节奏。

📚 学习与教育场景

  • 语言学习与口语练习:在嘈杂环境中用ANC创造专注空间,通过侧音清晰听到自己的发音,进行跟读和纠音。

  • 在线教育与演讲培训:老师用ANC屏蔽家中杂音,通过侧音监听自己的语音、语调和语速。

🧠 健康与特殊需求场景

  • 听觉辅助:对于轻度听力障碍用户,ANC降低背景噪音,侧音放大并清晰反馈自己的声音,帮助控制发声。

  • 医疗与心理咨询:医生在远程问诊时,用ANC确保听清患者,通过侧音保持自己声音的稳定和温和。

🛠️ 户外与工业场景

  • 户外运动与通勤:在风声或引擎噪音中,ANC减少噪音疲劳,侧音感知自己的呼吸状态(如跑步时),并在需要时与同伴交谈。

  • 工业与施工现场:ANC保护听力并屏蔽设备噪音,侧音确保对讲沟通清晰。

五、技术实现关键点

5.1 ADK中的音频链路配置

在QCC3095的ADK开发环境中,启用侧音功能涉及以下关键配置:

  1. 使能侧音路径:在音频链路的kymera配置中,开启数字侧音通道

  2. 配置侧音源:选择通话麦克风作为侧音信号源

  3. 设置增益:通过Sidetone GainAPI调节侧音大小,支持硬件按键或App控制

  4. 混音器配置:将侧音信号与主音频流(音乐/通话)在DAC混音器中进行叠加

5.2 侧音增益的动态调节

用户对侧音大小的需求因人而异、因场景而异。我们支持:

  • 硬件级调节:通过旋转编码器(如EC11)或按键阵列实时调整侧音增益

  • App级控制:通过手机App进行精细调节和保存偏好设置

  • 自适应侧音:基于环境噪声水平自动调整侧音增益(算法自研中)

5.3 ANC性能的保障

在引入侧音后,ANC的降噪深度不应受到影响。我们的方案通过以下方式保障:

  • 算力隔离:侧音处理与ANC滤波在DSP上独立运行,互不挤占

  • 麦克风复用策略:侧音优先使用专用通话麦克风,避免干扰ANC的前馈/反馈麦克风信号

  • 混音前叠加:侧音信号在ANC处理完成之后、DAC输出之前混入,不改变ANC滤波器的输入

六、产品形态覆盖

基于QCC3095模块的ANC+侧音方案,可快速适配各类音频设备:

产品形态ANC+侧音应用价值典型功能组合
Hi-Fi蓝牙耳机游戏语音、通话监听、语言学习混合降噪、LDAC/aptX Lossless、AI降噪
商务话务耳机远程会议、客服通话一拖二双连接、侧音可调、长续航
航空/矿用通信耳机极端环境高可靠通信自适应ANC、多路混音、本安设计
游戏耳机团队语音、沉浸式游戏低延迟模式、侧音独立调节
便携解码耳放录音监听、语言学习USB/BT双模、超低底噪

七、总结

ANC与侧音的共存,并非简单的功能叠加,而是对用户“在安静中保持自我感知”这一深层需求的回应。腾泰技术基于QCC3095平台,通过深度底层重构全链路算法自研,实现了:

  • ANC与侧音的真正并行:打破传统互斥设计,让用户在降噪的同时听见自己

  • 微秒级侧音延迟:基于双DSP架构与硬件级音频路由,低于5ms感知阈值

  • 零冲击切换体验:模式切换无“噗”“咔哒”声,体验顺滑

  • 全场景覆盖:从游戏语音到航空通信,从语言学习到现场演出

无论是旗舰Hi-Fi耳机、商务话务耳机,还是极端环境下的航空通信设备,QCC3095模块都能为您提供一个高集成、高可靠、全场景的音频平台。

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