聊一聊比较火的主动降噪技术原理

苹果发布TWS耳机AirPods Pro无线耳机,戴上耳机 ANC 打开,会觉得瞬间世界安静了。
Airpods pro 如何让你实现与世界隔绝,除了耳机能阻挡噪音,还有就是 靠 ANC(Active Noise Canceling)主动降噪,下面我们聊聊ANC。

先聊聊为什么需要 ANC。体验过降噪耳机的话,应该有过这样体验。在很吵的环境里,我们会觉得很吵,带上耳机之后安静很多了。如果这时候再打开 ANC ,瞬间安静了。
戴上耳机,就是起了被动降噪,被动减噪只能阻挡高频,所以还是会觉得吵,再开主动降噪,低频也没了,世界瞬间清净了。
普通耳机靠物理阻挡,只能挡得了高频,降不了低频,所以就有了ANC。

先说被动减噪,被动降噪(Passive Noise Canceling),被动降噪是指利用物理特性将外部噪声与耳朵隔绝开。
那么为什么被动减噪降低不了低频,其实这就跟声音的传播规律有关系,高频能量少且传播能力差,比较容易被干掉,低频就没那么容易被干掉了,它会闯过耳机的阻挡进入到你的耳朵。

被动降噪设计效果好坏跟耳机设计、采用材料有比较大的关系了,先看两幅耳机被动降噪曲线,

以上两幅耳机的被动曲线可以看出来,在 1kHz 以下,被动减噪起到作用不大,再低于 500Hz 一下,被动降噪基本没起作用了。

低频挡不住的话会怎样,先看一下日一些常噪音的频谱



低频很高,如果没有把低频部分给阻挡,即使低频被挡了,你还是会觉得噪音还是大,还是吵,这时候就是 ANC 的功能就要大显身手。


ANC 是如何干掉低频部分的,工作原理是什么,其实也挺简单,就是通过耳机发出与噪音相反的频谱来抵消噪音,以毒攻毒,如果噪音的在波峰时候,就调试出一个在波谷声音,波峰对波谷刚好抵消掉。
形象点,上图




最终人耳听到的声音是:环境噪音+反相的环境噪音,如果相位跟增益,匹配的越好,噪音被干掉的就约多,这就是主动降噪的原理了。

ANC 是如何调试出来的?为什么 AirPods Pro 有那么多孔,对 ANC 有作用吗?ANC 对音质会损害吗?后面会以我们代理的 AMS 方案继续跟大家交流交流。

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