大家都體驗過AirPods Pro等旗艦TWS耳機超強的降噪能力嗎？大家有了解過背后的技術原理嗎？接下來小編就給大家介紹一下主動降噪（ANC，Active Noise Control）的技術原理吧。

通常情況下，消除或降低噪聲有三種措施：在聲源處降噪、在傳播過程中降噪、在人耳處降噪。但這幾種方式都屬于被動降噪，在實際使用過程中低頻降噪效果往往較差，因此主動降噪（有源消聲）技術應運而生。

主動降噪原理

在于通過麥克風收集噪音的波型特點，然后通過內置的處理芯片計算出反相的波，再通過高還原度揚聲器相抵消，從而實現降噪的效果。所以主動降噪耳機必備的設備有拾音器、處理芯片、揚聲器，這一過程中，每一個元器件都要保證高質量才能達到最終的降噪效果。

圖1 主動降噪原理

主動降噪根據控制結構分類可以分為前饋式、反饋式和復合式三種。

前饋式主動降噪

前饋式主動降噪系統又稱為開環式噪聲控制系統，結構如圖2所示。參考MIC通過拾取聲音和噪聲的疊加信號送入前饋式控制器進行處理，產生一個相應的控制信號，驅動揚聲器產生次級聲場，進而和實際通過物理途徑中傳來的原始聲波信號相疊加。誤差傳聲器檢測初級聲場和次級聲場的疊加所形成的誤差信號，送到控制器中，控制器根據特定的算法調整次級聲源信號的強度。

圖2 前饋式主動降噪典型結構

前饋式有源噪聲控制的優點是外面的麥克風接收的是純噪聲，并不接收喇叭發出的聲音，所以系統是一個開環，不會引起任何的閉環振蕩和嘯叫，因此可以獨立地調試電路，使降噪的效果達到最佳。但噪聲經過揚聲器并在揚聲器內多次反射，其大小和相位已發生變化，外面的麥克風采集到的噪聲與揚聲器內的噪聲將有很大的不同，且外部噪聲的方向性很強，難以使用同一電路滿足來自不同方向的噪聲的降噪要求，這些都是在前饋式有源降噪耳機的設計中需要克服的問題。

反饋式主動降噪

反饋式主動降噪系統又稱為閉環式噪聲控制系統，結構如圖3所示。將采集麥克風置于耳機內側，無參考輸入信號，僅通過誤差麥克風獲取殘余噪聲，并送入反饋控制器，從而調整次級聲源。單反饋系統穩定性難保證。

圖3 反饋式主動降噪典型結構

復合式主動降噪

復合式主動降噪耳機是同時采用了前饋式主動降系統和反饋式主動降噪系統，兩者結合使用，可以增強有源噪聲控制系統的靈活性，從而比使用單一結構獲得更好的降噪效果，但缺點是系統實現復雜、成本也比較高。

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