【導讀】如今，無線入耳式耳機與頭戴式耳機正在全球范圍內(nèi)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(nèi)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(nèi)迅速擴張。根據(jù)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(shù)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(qū)動因素就是出現(xiàn)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(tǒng)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(xiàn)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(zhì)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(xiàn)為可聽到的嗡嗡聲。盡可能地抑制這種噪聲是實現(xiàn)高保真音質(zhì)的首要條件。
更具挑戰(zhàn)性的是，TWS與同類有線產(chǎn)品不同，它需要將天線和電池安置在聽筒內(nèi)，從而限制了放置放大器和驅(qū)動器振動的空間。這導致了更大的外殼以及劣質(zhì)的音質(zhì)，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(nèi)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(xiàn)出色的音質(zhì)。
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(nèi)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(chǎn)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(xiàn)，無需使用比陷波濾波器大的TVS二極管，從而實現(xiàn)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(jīng)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(wǎng)絡奠定基礎。
無線通信音頻設備的噪聲和ESD保護
內(nèi)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(chǎn)品。有關產(chǎn)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(nèi)置語音助手功能的無線入耳式耳機，統(tǒng)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(shù)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(chǎn)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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