今天很多朋友已經(jīng)使用上了主動(dòng)降噪耳機(jī)。特別是坐火車、坐飛機(jī)時(shí)，可以讓環(huán)境嘈雜環(huán)境變得相對(duì)安靜一點(diǎn)。

主動(dòng)式降噪耳機(jī)如此強(qiáng)大，既然這樣，我想你一定都會(huì)想知道主動(dòng)式降噪耳機(jī)的降低噪聲的原理是什么！

一個(gè)物體發(fā)生振動(dòng)，再由其將振動(dòng)傳向了空氣，經(jīng)過(guò)空氣傳遞到你的耳朵里，你便聽(tīng)見(jiàn)了其聲音。

舉個(gè)例子，比如你在說(shuō)話時(shí)可以摸一下自己的喉嚨，可以明顯感覺(jué)它在振動(dòng)，這便是你喉嚨中的聲帶振動(dòng)，繼而將振動(dòng)傳向空氣的一個(gè)實(shí)例。我們可以將此類振動(dòng)用物理的“波”來(lái)表示。

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主動(dòng)式降噪耳機(jī)的工作原理其實(shí)就是通過(guò)軟件形成一個(gè)與你周圍噪音的聲波相反的反向聲波來(lái)抵消原有噪音。

一個(gè)健康的成年人可以聽(tīng)到的聲音為20hz~20000hz（赫茲數(shù)越大聲音越尖銳 ），而主動(dòng)式降噪耳機(jī)的主要任務(wù)就是將這一范圍內(nèi)的單調(diào)重復(fù)的聲音消除掉。主動(dòng)降噪就是耳機(jī)內(nèi)置的mic主動(dòng)采集環(huán)境噪音，經(jīng)過(guò)芯片計(jì)算后發(fā)射反向聲波，該聲波頻譜與所要消除的噪聲幅值相等、相位剛好相反（相差180度），則能與噪音相互抵消中和，從而達(dá)到降噪效果。

有些朋友可能不太理解聲波為什么會(huì)抵消，難道外邊有噪音，我的耳機(jī)里也播噪音就能把這個(gè)噪音給消除嗎？

我們假設(shè)你現(xiàn)在就是你耳道中的一個(gè)空氣分子，外邊的噪聲讓你就先在海邊一樣，被海水的浪花沖得起起伏伏。就在噪音的波能量在左右拉拽你的時(shí)候，耳機(jī)里輸出了左右拉拽你的噪音波相反的一個(gè)波，噪音將你向右拽時(shí)耳機(jī)的聲音將你向左拽，反之亦然，所以你在力量的平衡下反而平靜了下來(lái)。耳道里的空氣分子不震動(dòng)了，你的耳膜也就不受噪音的摧殘了。

前饋式主動(dòng)降噪耳機(jī)的外部傳聲器通常面向外部，通過(guò)耳機(jī)的透聲孔收集外部的環(huán)境噪音。當(dāng)外傳聲器收集到噪音信號(hào)后通過(guò)ANC控制電路將其傳輸給次級(jí)聲源，沒(méi)有反饋回路。不過(guò)它對(duì)于穩(wěn)定的噪音會(huì)發(fā)揮岀良好的降噪效果，但是應(yīng)用范圍就會(huì)受到極大的限制，通常也只會(huì)出現(xiàn)在低端耳機(jī)產(chǎn)品之中。

反饋式主動(dòng)降噪耳機(jī)的內(nèi)傳聲器在耳機(jī)的內(nèi)部，通常會(huì)置于耳道入口處。當(dāng)內(nèi)傳聲器收集到進(jìn)入耳機(jī)的噪音后，會(huì)通過(guò)ANC降噪處理電路產(chǎn)生相位相反幅度相當(dāng)頻率相等的次級(jí)聲信號(hào)，最后傳輸至次級(jí)聲源，通過(guò)次級(jí)聲源釋放出相位相反的噪音，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)降噪操作。反饋式主動(dòng)降噪耳機(jī)的內(nèi)傳聲器通常會(huì)在次級(jí)聲源附近，能夠較為真實(shí)的反應(yīng)出聽(tīng)覺(jué)附近所感受到的噪音，因此降噪的效果也會(huì)更好，只是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)會(huì)相對(duì)復(fù)雜一些。

原理向來(lái)容易理解，但是在現(xiàn)實(shí)中將其做出來(lái)還是比較困難的。主動(dòng)降噪耳機(jī)的內(nèi)部器件都會(huì)比普通的耳機(jī)要復(fù)雜得多。主動(dòng)式降噪耳機(jī)需要在耳機(jī)中多加入一個(gè)降噪模塊，這個(gè)模塊匯總了麥克風(fēng)和內(nèi)部的邏輯計(jì)算電路。在耳機(jī)使用時(shí)多加入一種與你周圍的噪音相反的聲波，從而將外部的噪音抵消掉。

目前的消噪技術(shù)主要都是針對(duì)500Hz以下的低頻起作用，也就是那些轟轟的低頻聲。

而那些高頻聲音，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)很短，所以穿透力很差，目前哪怕在最頂級(jí)的TWS消噪耳機(jī)，也是采用最原始直白的堵耳洞實(shí)現(xiàn)降噪效果，它們主要通過(guò)包圍耳朵形成封閉空間（頭戴式），或者選用硅膠耳塞（入耳式）等隔音材料阻擋外界噪聲，也就是傳說(shuō)中的被動(dòng)降噪，但此方式往往杯水車薪降噪效果不甚明顯。

具體來(lái)說(shuō)，主動(dòng)式降噪耳機(jī)分為三種：1、前饋式降噪 2、后饋式降噪 3、前饋式后饋式結(jié)合 三種降噪類型。

通常來(lái)說(shuō)，前饋式降噪要好實(shí)現(xiàn)一些，因?yàn)椴挥眉尤牒Y選的算法。但是后饋式降噪在理論上來(lái)說(shuō)體驗(yàn)會(huì)更好，不過(guò)因?yàn)橐尤牒Y選算法，對(duì)于邏輯處理電路的算法能力要求很高。

不過(guò)在之后出現(xiàn)的前饋式與后饋式結(jié)合的降噪方式倒是將二者的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合了起來(lái)，讓邏輯電路以最低的算法壓力實(shí)現(xiàn)了最好的效果。

其實(shí)主動(dòng)降噪耳機(jī)的原理用處并不僅僅在于提供更高的用戶體驗(yàn)，還有好多工人，以及各種勞動(dòng)作業(yè)者工作在噪音非常大的環(huán)境中，長(zhǎng)此以往，許多工人的聽(tīng)覺(jué)就收到了不可逆的損傷。但是通過(guò)這種技術(shù)，我們就可以為他們提供高噪聲環(huán)境下的保護(hù)裝備。

其實(shí)主動(dòng)降噪耳機(jī)的發(fā)展還并不成熟，耳機(jī)對(duì)于某些比較復(fù)雜的噪音依舊不能完全消解。

拆解BOSE qc30主動(dòng)降噪耳機(jī)

耳機(jī)內(nèi)側(cè)的凸起結(jié)構(gòu)方便掛住鯊魚鰭耳套。

耳機(jī)背面上下2個(gè)小孔分別是 上導(dǎo)氣孔，下降噪麥，（通話麥在右側(cè)耳機(jī)下方）。

耳機(jī)出音口有尼龍濾膜。

通過(guò)敲擊后耳機(jī)殼會(huì)輕微變形致開(kāi)膠縫隙。

拆除白色的導(dǎo)音軌與紅色導(dǎo)音軌組合，導(dǎo)音軌的主要作用是通過(guò)導(dǎo)音軌將內(nèi)部的多余氣流排向外部，減少腔體內(nèi)不必要的氣流共振，并對(duì)耳機(jī)的主動(dòng)提升有一定的效果，減少了高頻降噪可能會(huì)引起的“增噪”。

Bose QC30采用的是降噪駐極體電容咪，前饋+后饋混合降噪方案，進(jìn)一步提升降噪效果。

Φ14.8 mm較大口徑喇叭，有效提升中低頻的聲學(xué)和相位的穩(wěn)定性，并且音膜采用復(fù)合材質(zhì)，在聲音的整體質(zhì)感上有很大的改善，各個(gè)頻段的細(xì)節(jié)表現(xiàn)特別突出低音多而不混，下潛有力，中音醇厚，高頻清晰透亮。

線控的部分背面是NFC感應(yīng)區(qū)域。

側(cè)面是降噪級(jí)別調(diào)節(jié)按鈕。

正面是音量調(diào)節(jié)鍵和多功能按鈕。

打開(kāi)外殼后可以看到一圈密封防水膠。

線控主板包括了NFC處理芯片和一些按鍵邏輯控制電路。

頸環(huán)內(nèi)側(cè)是電源開(kāi)關(guān)鍵以及藍(lán)牙、電源指示燈。

外側(cè)是micro USB接口。

耳機(jī)頸環(huán)右邊是降噪、藍(lán)牙電路板。

藍(lán)牙芯片使用CSR8670方案，藍(lán)牙天線類似于棒狀天線，兩顆絲印為“71158BCBZ”降噪處理芯片，PCB之間使用FPC線互聯(lián)，充電采用micro USB接口進(jìn)行充電。

耳機(jī)頸環(huán)的左邊是雙異性電池 250毫安(為了配合弧度電池分兩塊中間電線連接)。

ADI數(shù)字主動(dòng)降噪技術(shù)

三種主動(dòng)降噪技術(shù)

參考文檔：

《降噪耳機(jī)的工作原理是什么》知乎 夏洛大叔

《主動(dòng)式降噪耳機(jī)的原理》百家號(hào)?芋珖學(xué)菌

《拆解BOSE qc30主動(dòng)降噪耳機(jī)》盛洋聲學(xué)

《ADI數(shù)字主動(dòng)降噪耳機(jī)方案》

編輯：黃飛

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