通過分析PCBA的芯片信息和絲印信息，反向推斷NC90無線耳機(jī)的硬件工作原理。

降噪耳機(jī)，應(yīng)該很多人已經(jīng)了解過了，對(duì)于降噪耳機(jī)好的好壞利弊，大家也有自己的認(rèn)識(shí)。先看一下NC90的外形圖。

很多人知道主動(dòng)降噪耳機(jī)，能實(shí)現(xiàn)降噪，但是并不知道降噪中還有區(qū)分，而NC90采用的是混合式主動(dòng)降噪：通過前饋式和反饋式降噪技術(shù)結(jié)合，達(dá)到良好的噪聲消除效果。

NC90帶有2重降噪模式、常規(guī)模式、監(jiān)聽模式，可以通過NC降噪鍵切換：單擊NC鍵可以循環(huán)切換中度降噪 / 深度降噪 / 常規(guī)模式；長按NC鍵1秒，進(jìn)入監(jiān)聽模式；單擊NC鍵，退出監(jiān)聽模式。

今天我們就通過幾張NC90的內(nèi)部的PCB板來對(duì)于NC90的電路與原理進(jìn)行分析。下圖是NC90的內(nèi)部電路板的正反面的PCB圖。我們從下面的一些蛛絲馬跡來理解這個(gè)系統(tǒng)的組成和工作原理。

• 藍(lán)牙部分

既然是支持無線藍(lán)牙功能耳機(jī)，那么一定有無線藍(lán)牙芯片。放大圖片，我們可以看到一個(gè)標(biāo)有CSR標(biāo)志的一個(gè)芯片CSR8635。CSR本身是一個(gè)英國的芯片制造商，后來在2015年左右被美國的高通收購。感覺這個(gè)芯片本身還是比較老的。不是太明白為什么這個(gè)產(chǎn)品要用這么老的產(chǎn)品，價(jià)格便宜么？

CSR8635本身支持Bluetooth 4.0, 可以支持一個(gè)麥克風(fēng)的輸入。根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)上的電路圖，配合著PCB的相關(guān)信息，我們可以畫出藍(lán)牙部分的框圖。

具體的器件在PCB電路板上應(yīng)該是如下圖所示

：

對(duì)于麥克風(fēng)和Jack的連接，可以直接參考如下電路圖進(jìn)行理解。簡單來說，就是如果有插頭插入Jack, 會(huì)使得JACK_DET_PIQ為低，他是接到了一個(gè)中斷引腳上，CPU就會(huì)知道有插頭插入，它就會(huì)輸出控制信號(hào)LINE/MIC_PIO使得開關(guān)U1進(jìn)行切換，從而把聲音切換到不同的來源。

• 降噪部分。整個(gè)耳機(jī)最有特色的部分就是降噪部分，NC90里面有5個(gè)麥克風(fēng)：4個(gè)ANC降噪麥克風(fēng)+1個(gè)通話麥克風(fēng)；剛才我們已經(jīng)提到了通話麥克風(fēng)接在了CSR8635上，其他的4個(gè)ANC降噪麥克風(fēng)會(huì)接在降噪IC芯片上。從圖片上可以看到這個(gè)降噪芯片是AS3435。

下面就具體分析一下這個(gè)芯片的工作原理和具體電路。AS3435是AMS公司的數(shù)字降噪方案。下圖是AS3435的diagram.

從上面的框圖可以看出，這個(gè)降噪芯片可以接兩個(gè)speaker。從實(shí)際的應(yīng)用來說，它也可以把speaker接在HPL和HPR兩端。一個(gè)AS3435可以接兩個(gè)降噪micphone。這兩個(gè)microphone一個(gè)可以配置為后饋式（feedback microphone）,另一個(gè)可以配置為前饋式（feed forward microphone）。

按照NC90的配置，它配了4個(gè)降噪mic,所以要用兩個(gè)AS3435芯片。芯片內(nèi)部比較有特色的地方是OTP和可配置的濾波電路，有興趣的可以自己下載數(shù)據(jù)手冊(cè)研究。有問題，我們也可以一起探討。

下面是相關(guān)的參考設(shè)計(jì)，比較詳細(xì)地表明了芯片周圍器件的連接關(guān)系。

NC90耳機(jī)的左耳側(cè)后方有一個(gè)NC按鈕，不同于以往耳機(jī)的降噪操控（在降噪和監(jiān)聽之間單擊/滑動(dòng)切換）。這里NC90的操控方式是單擊降噪鍵（NC）循環(huán)切換中度降噪/深度降噪/常規(guī)模式；長按1秒進(jìn)入監(jiān)聽模式，單擊退出降噪模式。

這是如何實(shí)現(xiàn)的呢？從AS3435的數(shù)據(jù)手冊(cè)來看，它的實(shí)現(xiàn)方式有兩種,一種是通過傳統(tǒng)的方法，就是單擊或者滑動(dòng)切換。下面的電路就是這種應(yīng)用的一種。

另一種就是通過另外的一個(gè)MCU來進(jìn)行配置。NC90應(yīng)該就是通過這種方法。我們也可以從電路板上看到這樣一個(gè)IC。從下圖的絲印我們可以查到這個(gè)IC是PIC16(L)F18857。這是一個(gè)28個(gè)引腳的QFN的單片機(jī)，它的片內(nèi)有56KB的flash, 和4KB的RAM。從PCB來看，它的時(shí)鐘是用內(nèi)部的RC時(shí)鐘，而沒有選用外部的時(shí)鐘。

從圖片和芯片的一些參考設(shè)計(jì)來推斷，NC按鍵應(yīng)該是連接在pic單片機(jī)上，單片機(jī)分析NC按鍵的行為，然后通過Mode/CSCL和ANC/CSDA兩線來配置降噪的模式和幅度，即實(shí)現(xiàn)單擊降噪鍵（NC）循環(huán)切換中度降噪/深度降噪/常規(guī)模式；長按1秒進(jìn)入監(jiān)聽模式，單擊退出降噪模式等功能。

另外，NC90的右邊耳罩外部金屬片是觸摸控制設(shè)計(jì)，在藍(lán)牙無線狀態(tài)下才能使用。通過雙擊觸摸板可以實(shí)現(xiàn)開始/暫停播放音樂；如果藍(lán)牙連接手機(jī)中有來電，可以雙擊接聽電話，或者通話完成后雙擊掛斷電話；長按觸摸板1秒以上會(huì)自動(dòng)進(jìn)入監(jiān)聽模式，松手后自動(dòng)退出監(jiān)聽模式，

這種功能的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該是一個(gè)觸摸傳感器連接在pic單片機(jī)上，由單片機(jī)判斷用戶的行為，從而實(shí)現(xiàn)各種功能。

• PCB和外部的連接。

最后我們來標(biāo)記一下PCB和外部麥克風(fēng)，speaker,按鍵，觸摸傳感器等的連接。

由于條件有限，手上沒有實(shí)物PCB，沒有電路圖，只有幾張PCB的圖片，可能有些地方有偏差，歡迎指正討論。