2017-08-10 09:29:00
來源：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(jī)艙中的噪聲常常會干擾你閉目休息或聽音樂放松；如果你是辦公室一族，當(dāng)你需要專注于思考重要問題時，中央空調(diào)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間充實提高，上一節(jié)音頻課程……置身這些場景中，你都應(yīng)該擁有一款降噪耳機(jī)。
目前在降噪耳機(jī)市場上，既有博士（BOSE）、索尼、森海塞爾、歐勝微（Wolfson）、蘋果、鐵三角、愛科技（AKG）這些國外品牌，也有國內(nèi)廠商陸續(xù)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(jī)，該如何克服選擇困難癥呢？
筆者在德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫（DWPI）和中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS）中，通過降噪、噪聲、消減、減弱、降低、耳機(jī)、耳塞、受話器等中英文關(guān)鍵詞以及相關(guān)分類號（如，H04R揚聲器、傳聲器、唱機(jī)拾音器或其他聲—機(jī)電換能器；助聽器；擴(kuò)音系統(tǒng)），對已公開的專利申請進(jìn)行了專利檢索，檢索日期截至2017年7月13日，以期從專利角度為大家選購降噪耳機(jī)提供一些參考。
國外企業(yè)占據(jù)市場
降噪耳機(jī)的工作原理有兩種，即主動降噪和被動降噪。被動降噪采用的是簡單的物理方法，利用材料的各種特性，對噪聲源采取隔離、減震、阻尼等方式來減弱噪聲。但由于噪聲沒有經(jīng)過降噪電路芯片處理，一般只能阻隔高頻噪聲，對低頻噪聲作用甚微。為了克服被動降噪的缺陷，主動降噪產(chǎn)品應(yīng)運而生，其采用“有源消聲”技術(shù)，在結(jié)構(gòu)上有一個內(nèi)置麥克風(fēng)和聲學(xué)處理器，先通過麥克風(fēng)收集外界的噪聲，然后再通過處理器分析，產(chǎn)生反相的聲波抵消噪聲。由于主動降噪處理時間上相對滯后，其只能處理有規(guī)律的環(huán)境噪聲。比較而言，當(dāng)噪音較大且持續(xù)時間較長時，主動降噪的降噪效果要明顯優(yōu)于被動降噪。因此，在技術(shù)創(chuàng)新方面，各國企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)更專注于主動降噪的方法改進(jìn)。
主動降噪耳機(jī)的起源可以追溯到上世紀(jì)80年代，BOSE的科研人員第一次把主動降噪技術(shù)運用到了實踐當(dāng)中。耳機(jī)主動降噪技術(shù)主要有前饋式和反饋式兩種方式，前饋式主動降噪中噪音的消除回路是開環(huán)的，而反饋式主動降噪通過閉環(huán)回路反饋自動調(diào)節(jié)，能更加精確地反饋耳朵附近的噪聲，降噪效果更好，但結(jié)構(gòu)、電路及調(diào)試工作也就相對復(fù)雜。因此，對體積要求更高的入耳式耳機(jī)一般采用前饋式系統(tǒng)，對體積要求不太高的耳罩式耳機(jī)大多采用反饋式系統(tǒng)。
筆者在德溫特世界專利索引數(shù)據(jù)庫中檢索到了896件相關(guān)專利申請，美國BOSE的申請數(shù)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(jī)文化”的日本索尼、世界公認(rèn)領(lǐng)先的專業(yè)話筒和耳機(jī)制造商——德國森海塞爾、為消費電子市場提供高性能混合信號半導(dǎo)體芯片的全球領(lǐng)先公司——英國歐勝微，以及美國蘋果公司，這些企業(yè)均是業(yè)界翹楚。無論從降噪耳機(jī)的核心技術(shù)，還是從降噪耳機(jī)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(chǔ)專利掌握在手中。在專利申請數(shù)量上，2000年以前，全球關(guān)于降噪耳機(jī)的相關(guān)申請數(shù)量不足50件，處于技術(shù)發(fā)展初期；2007年達(dá)到103件，2010年達(dá)到219件，處于平穩(wěn)發(fā)展期；從2011年起，該領(lǐng)域的專利申請數(shù)量增長速度持續(xù)加快，年申請量由不足50件增長到近140件，進(jìn)入高速發(fā)展期。
企業(yè)看重中國市場
筆者經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，降噪耳機(jī)的中國專利申請共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)行無源衰減和利用激勵器進(jìn)行有源消聲相結(jié)合的專利申請，還包括1件中國的個人申請，該個人申請的降噪耳機(jī)采用的正是主動降噪的基礎(chǔ)方式。
筆者對該領(lǐng)域中國專利申請與全球?qū)＠暾埖臄?shù)量進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，2005年至2017年，國內(nèi)申請量與全球申請量的發(fā)展趨勢相似，國內(nèi)申請的增長速度略低于全球增長速度，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。可見，中國市場對于世界市場的影響力越來越大，所占份額逐年加大，其他各國都在積極布局中國市場。
從中國專利申請的申請人排名來看，該領(lǐng)域?qū)＠暾埩孔疃嗟纳暾埲藶楦锠柟煞萦邢薰荆ㄔ锠柭晫W(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(dǎo)體、中興通訊、高通，這些企業(yè)的專利申請數(shù)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），總體來說，國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)實力相差無幾。
從企業(yè)性質(zhì)來看，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業(yè)務(wù)之一，雖然這些企業(yè)在申請數(shù)量上并不占優(yōu)，但體現(xiàn)了在移動互聯(lián)網(wǎng)時代的大背景下，由于降噪耳機(jī)與移動通信及其服務(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，并不排除通信領(lǐng)域企業(yè)與專業(yè)的耳機(jī)制造商以及相關(guān)集成芯片提供商之間開展合作研發(fā)的可能。
國內(nèi)企業(yè)蓄勢待發(fā)
中國在降噪耳機(jī)領(lǐng)域?qū)＠暾埩烤邮椎氖歉锠柟煞萦邢薰荆ㄏ路Q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)域知名廠商，其主營業(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)和銷售。該公司主要為全球頂級廠商提供產(chǎn)品和服務(wù)，客戶涵蓋三星、蘋果、LG、松下、索尼、谷歌、微軟等。歌爾公司在生產(chǎn)業(yè)績上取得了不俗成績，微型麥克風(fēng)領(lǐng)域市場占有率、藍(lán)牙耳機(jī)ODM業(yè)務(wù)量等在國際市場上排名領(lǐng)先。然而，這樣一家市場覆蓋全球、業(yè)績斐然的中國企業(yè)，為什么在高端降噪耳機(jī)市場中卻不見蹤影呢？
筆者對歌爾公司在降噪耳機(jī)領(lǐng)域的專利申請進(jìn)行進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，雖然其成立時間不短，但前期主要作為行業(yè)內(nèi)全球知名企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)提供商，并沒有形成自主知識產(chǎn)權(quán)，直至2011年才提交了該領(lǐng)域的相關(guān)專利申請，在2016年達(dá)到19件的年申請量峰值。在技術(shù)層面上，歌爾公司的專利申請不僅涉及被動降噪的減噪材料和結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)，還涉及主動降噪的麥克風(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)，同時也涉及主被動降噪的結(jié)合方式的創(chuàng)新，也就是說，該公司從可能實現(xiàn)降噪的多個角度進(jìn)行了專利布局。
其他的國內(nèi)企業(yè)在該領(lǐng)域的專利布局也在近幾年密集起來，由此可見，雖然起初國內(nèi)企業(yè)在該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新起步較晚，基礎(chǔ)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(nèi)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(xí)借鑒和實踐經(jīng)驗的試錯累積，逐漸探索出適合自己的生存發(fā)展之道，在專利申請的數(shù)量上已經(jīng)略有優(yōu)勢，專利質(zhì)量也在不斷提高。
隨著電子產(chǎn)品消費市場的不斷發(fā)展，日常生活中，越來越多的人們開始使用降噪耳機(jī)來體驗完美的聲音世界，對音質(zhì)的要求也愈加嚴(yán)格。鑒于各方面的突出優(yōu)點，主動降噪方式仍然是未來的技術(shù)發(fā)展方向。雖然主動降噪的基本概念并不復(fù)雜，但如何實現(xiàn)高品質(zhì)的降噪效果卻并不簡單，特別是濾波電路的設(shè)計及生產(chǎn)控制更加關(guān)鍵，國內(nèi)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(shè)計上，雖然絕大多數(shù)廠家采用的是模擬電路，但也可在一定程度上結(jié)合數(shù)字電路，發(fā)揮其根據(jù)環(huán)境自動進(jìn)行功能調(diào)整以及可利用軟件實現(xiàn)智能處理的長處。其次，由于采用有源方式，在耳機(jī)的音質(zhì)上可以采取靈活的電路補(bǔ)償方式來修正系統(tǒng)的音響特性曲線，在這種技術(shù)下，也就容易根據(jù)不同的特殊應(yīng)用人群進(jìn)行個性化定制。此外，有源降噪耳機(jī)還可以通過對電路的改進(jìn)，設(shè)計一些特殊功能的應(yīng)用，如通話語音清晰功能，也可以實現(xiàn)非常高質(zhì)量的聲音還原，達(dá)到監(jiān)聽級別。（徐蓉）
