ANC降噪：摆脱噪音困扰的有效解决方案

1. 版本背景

ANC（Active Noise Control，主动降噪）技术是一种通过发出与噪声相位相反、频率和振幅相同的声波，与噪声干涉实现相位抵消的技术。这项技术最早应用于航空、高端汽车、耳机等专业领域，随着科技发展和消费市场的扩张，ANC技术逐渐普及到日常生活中的耳机、汽车、家用电器等设备中。

2. 核心技巧

ANC技术的核心在于其三个主要组成部分：ADC（模拟数字转换器）、DSP（数字信号处理器）和DAC（数字模拟转换器）。

ANC技术还可以细分为三种类型：

3. 实战案例

耳机

许多品牌的耳机都采用了ANC技术，如索尼、BOSE、苹果等。例如，BOSE 700无限消噪耳机主打0-10级消噪功能，0级可以完全和现实无缝对接，开启清晰模式，别人说话或者汽车鸣笛都能听见。而到了没有车辆的安全的环境下，又可以调成10级，瞬间回到了自己的小世界。

汽车

汽车也广泛应用了ANC技术，如凯迪拉克的XTS豪华轿车，装备了BOSE5.1环绕声高级音响系统，通过车内不同位置的麦克风或传感器将噪音收集下来，包括车身四周的加速度、震动信息，然后通过主动处理控制器（DSP数字信号处理技术），播放相反的音频，以抵消噪音波。

室内降噪

针对窗外、四邻活动及家用电器运转等噪声源，研发三维开放声场主动降噪技术并将其运用到室内降噪以改善声环境，是未来室内噪声控制的一种可行方案。目前主动降噪技术降噪频率约在50HZ~1000HZ，尤其对楼上桌椅脚步等中低频效率更高，相较于传统隔音方式有着减少厚重隔音材料应用和污染、安装维护更换简便、降噪效率更高等诸多优势，是未来噪声控制与绿色建筑发展的技术趋势。

4. 进阶研究

算法优化

随着技术的发展，ANC技术的算法也在不断优化。例如，频域分析算法通过将音频信号从时域转换到频域进行处理，利用快速傅里叶变换（FFT），系统可以将噪声信号分解为多个频率分量，并对每个频率分量生成反相信号，适用于处理频率成分复杂的噪声，特别是在高频噪声下效果更好。

深度学习的应用

近年来，深度学习被引入到主动降噪技术中，通过神经网络模型学习环境噪声的模式，预测未来的噪声变化，并生成相应的反相信号。这类算法能够处理更加复杂的噪声环境，例如语音与背景噪声的混合，其优势在于自适应能力强，尤其适用于多变的噪声环境。

5. 互动问答

ANC技术与被动降噪有何区别？

被动降噪（Passive Noise Isolation）是利用物理特性将外部噪声与耳朵隔绝开，主要通过耳机的头梁设计得紧一些、耳罩腔体进行声学优化、耳罩内部放上吸声材料等方式来实现耳机的物理隔音。被动降噪对高频率声音（如人声）的隔绝非常有效，一般可使噪声降低大约为15-20dB；对于一些低频率的噪音隔绝效果不好。而主动降噪（Active Noise Cancellation）是通过内置的麦克风接受周围的噪音信号，然后通过内部的信号处理产生一个相反的信号从而消除噪音，对于低频噪音环境的声音可产生很好的降噪效果。

ANC技术在高频噪声处理上有何挑战？

主动降噪技术在低频噪声方面表现出色，但在高频噪声（如人声或突发声响）的处理上效果有限。这是因为高频声波的波长较短，难以通过生成反相声波来实现有效抵消。

ANC技术的未来发展方向是什么？

未来ANC技术可能会朝着更高效的算法优化、更低的功耗、更小的体积以及更高的降噪效果发展。随着物联网的发展，ANC技术可能会在更多的设备和场景中得到应用，如智能家居、可穿戴设备等。随着人们对听力保护的重视，ANC技术在医疗领域的应用也可能会得到进一步的拓展。