降噪耳机简介及降噪技术-ANC、ENC、DSP、CVC

一、降噪技术

降噪是指利用某种方法达到降低噪音。
目前降噪技术有两种分别为：主动降噪和被动降噪。

1、物理背景

（1）噪声的本质：是频率、强弱变化无规律、杂乱无章的机械波。机械波又可以按人耳的识别程度分为一下几个部分：a. 可听见的声音；b. 音乐；c. 交谈。

（2）不同频率的声音，会有不同传播特性。声波在传播过程中都会有衰减，而衰减又分为：

1.扩散衰减
物体振动发出的声波向四周传播，声波能量逐渐扩散开来。能量的扩散使得单位面积上所存在的能量减小，听到的声音就变得微弱。单位面积上的声波能量随着声源距离的平方而递减。

2.吸收衰减
声波在固体介质中传播时，由于介质的粘滞性而造成质点之间的内摩擦，从而使一部分声能转变为热能；同时，由于介质的热传导，介质的稠密和稀疏部分之间进行热交换，从而导致声能的损耗，这就是介质的吸收现象。介质的这种衰减称为吸收衰减。通常认为，吸收衰减与声波频率的一次方、频率的平方成正比。
3.散射衰减
当介质中存在颗粒状结构（如液体中的悬浮粒子、气泡，固体中的颗粒状结构、缺陷、搀杂物等）而导致的声波的衰减称散射衰减。通常认为当颗粒的尺寸远小于波长时，散射衰减与频率的四次方成正比；当颗粒尺寸与波长相近时，散射衰减与频率的平方成正比。

（3）综上所述，扩散衰减只与距声源的距离有关，与介质本身的性质无关；吸收衰减与散射衰减大小则取决于声波的频率和介质本身的性质。高频的声音容易衰减，低频的声音较难衰减，这也是现有降噪手段的理论基础。

（4）对于高频噪声，通常采用的是物理阻隔的方法，例如采用更多的吸声材料，这也是所谓的被动降噪，而对于低频噪声，吸声材料的作用就有限了，此时主动降噪也就成为了必要手段。而也正是因为对于高低频噪声不同的降噪特性，主动降噪和被动降噪技术被综合地使用很多降噪耳机中。

2、被动降噪

被动式降噪耳机主要通过包围耳朵形成封闭空间，或者采用硅胶耳塞等隔音材料来阻挡外界噪声。

这个是指入耳式耳塞，由于耳塞是通过一个硅胶套塞入人耳的耳道的。所以有较好的隔离外界声音的作用。而且这个降噪是全频的，就是对从20赫兹到20K赫兹的声音都有效，而且，这个被动降噪是无损音质的。所以一般的HiFi耳塞都是入耳式的就是因为这个原因。

3、主动降噪

主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果。

主动降噪，是指在一些特定场合，如高铁/飞机上，通过拾噪麦克风，采集外界的一些有规律的噪声(如飞机发动机的轰鸣声)。通过电路或者算法，把在音乐信号中加入反向的噪音信号，是的人耳听到的耳机中的声音，和外界的噪声直接抵消掉，从而达到降噪效果。

4、通话降噪
通话降噪，是指蓝牙耳机用于通话时，为了让通话的对方可以听的清楚而设计的。常见的如高通的CVC降噪。它的原理是利用蓝牙耳机内部的芯片，把通话麦克风接收到的信号进行滤波处理，把外界的风噪等降低。同时，还可以把对方传过来的通话音进行回声削弱处理。CVC降噪由于没有额外的麦克风来采集外部的噪音，所以降噪效果目前还是满足不了实际应用。

因此有的蓝牙耳机还设计有额外的麦克风，用于收集环境噪声，然后内部的处理器，就会把通话麦克风收集的信号中，减去拾噪麦克风收集的外部噪音。因此这种降噪效果要好很多。这种降噪我们一般叫“上行降噪”。

 

耳机降噪技术-ANC、ENC、DSP、CVC

现在耳机市场的主动式降噪就是ANC、ENC、CVC、DSP等降噪技术。

ANC降噪

ANC降噪（Active Noise Control，主动降噪）的工作原理是麦克风收集外部的环境噪音，然后系统变换为一个反相的声波加到喇叭端，最终人耳听到的声音是：环境噪音+反相的环境噪音，两种噪音叠加从而实现感官上的噪音降低，受益人是自己。

ENC降噪

ENC（Environmental Noise Cancellation，环境降噪技术），能有效抑制90%的反向环境噪声，由此降低环境噪声最高可达35dB以上，让游戏玩家可以更加自由的语音沟通。通过双麦克风阵列，精准计算通话者说话的方位，在保护主方向目标语音的同时，去除环境中的各种干扰噪声。

DSP降噪

DSP是英文(digital signal processing 数字信号处理)的简写。主要是针对高、低频噪声。工作原理是麦克风收集外部环境噪音，然后系统复制一个与外界环境噪音相等的反向声波，将噪音抵消，从而达到更好的降噪效果。DSP降噪的原理和ANC降噪相似。但DSP降噪正反向噪音直接在系统内部相互中和抵消。

CVC降噪

CVC（Clear Voice Capture）是通话软件降噪技术。主要针对通话过程中产生的回声。通过全双工麦克风消噪软件，提供通话的回声和环境噪音消除功能，是目前蓝牙通话耳机中最先进的降噪技术。