2017-08-10 09:29:00
來(lái)源：人民網(wǎng)
如果你是一位商務(wù)人士，經(jīng)常打“飛的”往返于不同城市或國家之間，機艙中的噪聲常常會(huì )干擾你閉目休息或聽(tīng)音樂(lè )放松；如果你是辦公室一族，當你需要專(zhuān)注于思考重要問(wèn)題時(shí)，中央空調嗡嗡作響，身邊同事交流討論，難免影響效率；如果你是地鐵族的一員，身處喧囂擁擠，仍想利用碎片化的時(shí)間充實(shí)提高，上一節音頻課程……置身這些場(chǎng)景中，你都應該擁有一款降噪耳機。
目前在降噪耳機市場(chǎng)上，既有博士（BOSE）、索尼、森海塞爾、歐勝微（Wolfson）、蘋(píng)果、鐵三角、愛(ài)科技（AKG）這些國外品牌，也有國內廠(chǎng)商陸續推出的本土化產(chǎn)品，如深圳冠旭電子旗下的233621品牌。如果你要選購一款適合自己的降噪耳機，該如何克服選擇困難癥呢？
筆者在德溫特世界專(zhuān)利索引數據庫（DWPI）和中國專(zhuān)利文摘數據庫（CNABS）中，通過(guò)降噪、噪聲、消減、減弱、降低、耳機、耳塞、受話(huà)器等中英文關(guān)鍵詞以及相關(guān)分類(lèi)號（如，H04R揚聲器、傳聲器、唱機拾音器或其他聲—機電換能器；助聽(tīng)器；擴音系統），對已公開(kāi)的專(zhuān)利申請進(jìn)行了專(zhuān)利檢索，檢索日期截至2017年7月13日，以期從專(zhuān)利角度為大家選購降噪耳機提供一些參考。
國外企業(yè)占據市場(chǎng)
降噪耳機的工作原理有兩種，即主動(dòng)降噪和被動(dòng)降噪。被動(dòng)降噪采用的是簡(jiǎn)單的物理方法，利用材料的各種特性，對噪聲源采取隔離、減震、阻尼等方式來(lái)減弱噪聲。但由于噪聲沒(méi)有經(jīng)過(guò)降噪電路芯片處理，一般只能阻隔高頻噪聲，對低頻噪聲作用甚微。為了克服被動(dòng)降噪的缺陷，主動(dòng)降噪產(chǎn)品應運而生，其采用“有源消聲”技術(shù)，在結構上有一個(gè)內置麥克風(fēng)和聲學(xué)處理器，先通過(guò)麥克風(fēng)收集外界的噪聲，然后再通過(guò)處理器分析，產(chǎn)生反相的聲波抵消噪聲。由于主動(dòng)降噪處理時(shí)間上相對滯后，其只能處理有規律的環(huán)境噪聲。比較而言，當噪音較大且持續時(shí)間較長(cháng)時(shí)，主動(dòng)降噪的降噪效果要明顯優(yōu)于被動(dòng)降噪。因此，在技術(shù)創(chuàng )新方面，各國企業(yè)和科研機構更專(zhuān)注于主動(dòng)降噪的方法改進(jìn)。
主動(dòng)降噪耳機的起源可以追溯到上世紀80年代，BOSE的科研人員第一次把主動(dòng)降噪技術(shù)運用到了實(shí)踐當中。耳機主動(dòng)降噪技術(shù)主要有前饋式和反饋式兩種方式，前饋式主動(dòng)降噪中噪音的消除回路是開(kāi)環(huán)的，而反饋式主動(dòng)降噪通過(guò)閉環(huán)回路反饋自動(dòng)調節，能更加精確地反饋耳朵附近的噪聲，降噪效果更好，但結構、電路及調試工作也就相對復雜。因此，對體積要求更高的入耳式耳機一般采用前饋式系統，對體積要求不太高的耳罩式耳機大多采用反饋式系統。
筆者在德溫特世界專(zhuān)利索引數據庫中檢索到了896件相關(guān)專(zhuān)利申請，美國B(niǎo)OSE的申請數量雄踞榜首，排名第二到第五的企業(yè)包括1979年創(chuàng )造了“耳機文化”的日本索尼、世界公認領(lǐng)先的專(zhuān)業(yè)話(huà)筒和耳機制造商——德國森海塞爾、為消費電子市場(chǎng)提供高性能混合信號半導體芯片的全球領(lǐng)先公司——英國歐勝微，以及美國蘋(píng)果公司，這些企業(yè)均是業(yè)界翹楚。無(wú)論從降噪耳機的核心技術(shù)，還是從降噪耳機需要的音質(zhì)保證，這些老牌企業(yè)都具有不可替代性，牢牢將基礎專(zhuān)利掌握在手中。在專(zhuān)利申請數量上，2000年以前，全球關(guān)于降噪耳機的相關(guān)申請數量不足50件，處于技術(shù)發(fā)展初期；2007年達到103件，2010年達到219件，處于平穩發(fā)展期；從2011年起，該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請數量增長(cháng)速度持續加快，年申請量由不足50件增長(cháng)到近140件，進(jìn)入高速發(fā)展期。
企業(yè)看重中國市場(chǎng)
筆者經(jīng)過(guò)檢索發(fā)現，降噪耳機的中國專(zhuān)利申請共410件，2000年以前僅有8件，其中包括BOSE的1件涉及利用減振材料進(jìn)行無(wú)源衰減和利用激勵器進(jìn)行有源消聲相結合的專(zhuān)利申請，還包括1件中國的個(gè)人申請，該個(gè)人申請的降噪耳機采用的正是主動(dòng)降噪的基礎方式。
筆者對該領(lǐng)域中國專(zhuān)利申請與全球專(zhuān)利申請的數量進(jìn)行對比發(fā)現，2005年至2017年，國內申請量與全球申請量的發(fā)展趨勢相似，國內申請的增長(cháng)速度略低于全球增長(cháng)速度，我國在全球申請總量的占比由2005年的不足3成發(fā)展到2017年的近5成?？梢?jiàn)，中國市場(chǎng)對于世界市場(chǎng)的影響力越來(lái)越大，所占份額逐年加大，其他各國都在積極布局中國市場(chǎng)。
從中國專(zhuān)利申請的申請人排名來(lái)看，該領(lǐng)域專(zhuān)利申請量最多的申請人為歌爾股份有限公司（原歌爾聲學(xué)股份有限公司）及其控股的子公司（38件），緊隨其后的是BOSE（32件）。此外，深圳市冠旭電子有限公司提交專(zhuān)利申請12件，隨后依次是索尼、歐勝微、三星、華為、哈曼/貝克爾（HARMAN/BECKER）、安百特半導體、中興通訊、高通，這些企業(yè)的專(zhuān)利申請數量均在5件以上，前兩名企業(yè)的優(yōu)勢比較明顯。此外，從申請人所屬地域來(lái)看，前11名申請人中，國外企業(yè)分別為美國（2家）、日本（2家）、英國（1家）、德國（1家），總體來(lái)說(shuō)，國內企業(yè)與國外企業(yè)實(shí)力相差無(wú)幾。
從企業(yè)性質(zhì)來(lái)看，前11名申請人中，3家企業(yè)屬于綜合通信解決方案提供商，2家企業(yè)將電子通信作為主營(yíng)業(yè)務(wù)之一，雖然這些企業(yè)在申請數量上并不占優(yōu)，但體現了在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的大背景下，由于降噪耳機與移動(dòng)通信及其服務(wù)密切相關(guān)，這一技術(shù)領(lǐng)域正在吸引跨領(lǐng)域的科研力量不斷參與進(jìn)來(lái)，并不排除通信領(lǐng)域企業(yè)與專(zhuān)業(yè)的耳機制造商以及相關(guān)集成芯片提供商之間開(kāi)展合作研發(fā)的可能。
國內企業(yè)蓄勢待發(fā)
中國在降噪耳機領(lǐng)域專(zhuān)利申請量居首的是歌爾股份有限公司（下稱(chēng)歌爾公司），其成立于2001年，2008年5月在深圳上市，是中國電聲行業(yè)的龍頭企業(yè)，也是全球微電聲領(lǐng)域知名廠(chǎng)商，其主營(yíng)業(yè)務(wù)為電聲器件、光電產(chǎn)品、電子配件和LED封裝及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。該公司主要為全球頂級廠(chǎng)商提供產(chǎn)品和服務(wù)，客戶(hù)涵蓋三星、蘋(píng)果、LG、松下、索尼、谷歌、微軟等。歌爾公司在生產(chǎn)業(yè)績(jì)上取得了不俗成績(jì)，微型麥克風(fēng)領(lǐng)域市場(chǎng)占有率、藍牙耳機ODM業(yè)務(wù)量等在國際市場(chǎng)上排名領(lǐng)先。然而，這樣一家市場(chǎng)覆蓋全球、業(yè)績(jì)斐然的中國企業(yè)，為什么在高端降噪耳機市場(chǎng)中卻不見(jiàn)蹤影呢？
筆者對歌爾公司在降噪耳機領(lǐng)域的專(zhuān)利申請進(jìn)行進(jìn)一步分析發(fā)現，雖然其成立時(shí)間不短，但前期主要作為行業(yè)內全球知名企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)提供商，并沒(méi)有形成自主知識產(chǎn)權，直至2011年才提交了該領(lǐng)域的相關(guān)專(zhuān)利申請，在2016年達到19件的年申請量峰值。在技術(shù)層面上，歌爾公司的專(zhuān)利申請不僅涉及被動(dòng)降噪的減噪材料和結構方面的改進(jìn)，還涉及主動(dòng)降噪的麥克風(fēng)降噪、聲學(xué)處理器前饋式處理和反饋式處理降噪方面的改進(jìn)，同時(shí)也涉及主被動(dòng)降噪的結合方式的創(chuàng )新，也就是說(shuō)，該公司從可能實(shí)現降噪的多個(gè)角度進(jìn)行了專(zhuān)利布局。
其他的國內企業(yè)在該領(lǐng)域的專(zhuān)利布局也在近幾年密集起來(lái)，由此可見(jiàn)，雖然起初國內企業(yè)在該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng )新起步較晚，基礎核心技術(shù)欠缺，真正的高端或自主品牌幾乎是空白，代工或山寨產(chǎn)品居多，但國內企業(yè)后勁十足，并且由于前期對國外相關(guān)技術(shù)的學(xué)習借鑒和實(shí)踐經(jīng)驗的試錯累積，逐漸探索出適合自己的生存發(fā)展之道，在專(zhuān)利申請的數量上已經(jīng)略有優(yōu)勢，專(zhuān)利質(zhì)量也在不斷提高。
隨著(zhù)電子產(chǎn)品消費市場(chǎng)的不斷發(fā)展，日常生活中，越來(lái)越多的人們開(kāi)始使用降噪耳機來(lái)體驗完美的聲音世界，對音質(zhì)的要求也愈加嚴格。鑒于各方面的突出優(yōu)點(diǎn)，主動(dòng)降噪方式仍然是未來(lái)的技術(shù)發(fā)展方向。雖然主動(dòng)降噪的基本概念并不復雜，但如何實(shí)現高品質(zhì)的降噪效果卻并不簡(jiǎn)單，特別是濾波電路的設計及生產(chǎn)控制更加關(guān)鍵，國內相關(guān)企業(yè)不妨在這些方面加大技術(shù)研發(fā)力度。
具體而言，首先，在電路設計上，雖然絕大多數廠(chǎng)家采用的是模擬電路，但也可在一定程度上結合數字電路，發(fā)揮其根據環(huán)境自動(dòng)進(jìn)行功能調整以及可利用軟件實(shí)現智能處理的長(cháng)處。其次，由于采用有源方式，在耳機的音質(zhì)上可以采取靈活的電路補償方式來(lái)修正系統的音響特性曲線(xiàn)，在這種技術(shù)下，也就容易根據不同的特殊應用人群進(jìn)行個(gè)性化定制。此外，有源降噪耳機還可以通過(guò)對電路的改進(jìn)，設計一些特殊功能的應用，如通話(huà)語(yǔ)音清晰功能，也可以實(shí)現非常高質(zhì)量的聲音還原，達到監聽(tīng)級別。（徐蓉）
