ANC 的 ABC：什么是主动降噪以及我为什么需要它？

主动降噪或主动噪音控制功能已从相对罕见变为任何无线耳机和耳塞的必备功能。随着移动会议和在家办公变得越来越普遍，在耳机中安装更多麦克风也变得越来越普遍。但在咖啡店接电话意味着要处理环境噪音。耳机包装上的 ANC 首字母缩略词让你知道，你头部周围的所有麦克风都可以帮助你集中注意力并进行交流，即使在喋喋不休的环境中也是如此。如果你只是想放松地听一张喜欢的专辑或在跑步时保持专注，ANC 也能帮助你。在本文中，我们将简要介绍什么是 ANC（主动降噪），并提供购买顶级噪音抑制技术时需要注意的一些关键事项。

什么是 ANC？

头戴式耳机只是带有更好音效的耳罩。封闭式耳机（更不用说耳塞）自诞生之日起就具有被动降噪功能——只需覆盖耳道即可隔绝不想要的声音。然而，被动降噪对高频噪音最有效。现在，技术正在被利用来进一步改善头戴式耳机和耳塞可以抵御的极端环境——不再需要不断调高音量并永久损害您的听力。但主动降噪技术成为新闻并不意味着它是新技术。

尽管降噪电路看起来像是非常现代的技术，但它已经存在并发展了近一个世纪。发明家 Paul Lueg 在 1936 年的专利中描述了一种使用麦克风和扬声器实现的“消除声音振动（尤其是令人不安的振动）的过程”。后来，在 20 世纪 50 年代中期，工程师 Lawrence J. Fogel 为改善飞机和直升机驾驶舱内语音可听度的系统申请了专利，这与我们今天所知的 ANC 技术非常相似。Bose 公司从 80 年代末开始将这项技术带给消费者。要弄清楚 ANC 的工作原理，我们需要从他们探索的一些简单物理原理开始。

这只是一个阶段

声音本身是非物质的，也就是说，如果没有介质，声音就无法存在。在我们的日常生活中，声音由声压波组成，这些声压波源自机械振动，并通过空气分子传播。与所有波一样，这些波也有交替的波峰和波谷，这些物理特性可以通过引入其他波来破坏或增强。这就是主动降噪系统背后的机制所在：通过使用麦克风捕捉环境噪音，对其进行分析，并以反相同时重放，相反的波峰和波谷相互抵消，可能将波的振幅降至零。换句话说，如果干扰声波朝一个方向移动，ANC 声波就会朝相反的方向移动——结果是噪音大大减少甚至完全消除。虽然这会影响耳机的音调，但数字信号处理已经发展到可以补偿任何变化的程度。然而，几乎不言而喻的是，ANC 耳机并不适合发烧友、制作人和纯粹主义者。

麦克风、智能手机和主动降噪

现在我们知道了主动降噪系统的基本要素：至少一个麦克风用于捕捉环境噪音，一些电路或程序用于反转捕捉到的噪音，以及至少一个扬声器用于传输反转的音频。由于 ANC 芯片组能够有效地消除发动机和办公室的持续嗡嗡声，因此它们在蓝牙耳机和耳塞中备受推崇——这些是外出时必备的装备。隔离外部噪音是智能手机长期以来一直采用的一种技巧，用于提高通话音质。事实上，如果你曾经使用过 iPhone 等，你可能已经不知不觉地从 ANC 技术中受益。

数量优势

同时消除噪音和捕捉语音需要多个麦克风才能有效完成工作。如果没有多个麦克风，ANC 设备就无法区分用户语音中的噪音和环境噪音；单麦克风设计只会消除所有噪音，仅此而已。因此，大多数现代智能手机使用至少两个麦克风来实现更好的通话清晰度，将一个麦克风放在用户嘴边，另一个麦克风放在尽可能远的地方。有了这样的多麦克风系统，智能手机 ANC 系统不仅可以清晰地捕捉用户的声音，还可以通过将其与环境噪音进行比较并准确知道要让哪些音频通过来增强其声音。

尽管外壳空间较小，需要钻孔和填充的空间较小，但最好的主动降噪耳机和耳塞都基于同样的设计原理，并且通常配备专用麦克风阵列，以提供比智能手机的普通规格更高的人声清晰度。例如，Jabra Elite 85t 降噪耳塞的每个耳塞总共有三个麦克风：两个专门用于捕捉内部和外部环境噪音，一个指向用户的嘴部。同样，索尼 WF-1000XM4 耳塞集成了一个向外和一个向内的麦克风，外加一个“波束成形”麦克风来追踪人声，以及一个专用于监控和调整 ANC 性能的先进处理器（这使它成为我们欣赏的耳塞）。制造商采用的方法略有不同，有些制造商比其他制造商配备了更多的拾音器和芯片组和/或优化算法，但期望的结果是一样的：拥有无人机。

主动降噪的反义词是什么？

如果 ANC 耳塞和耳机包含多个麦克风来捕捉外界声音，那么理论上它们应该能够播放你周围听到的声音，透明模式就是这样工作的。通过让用户在收听其他媒体时也能有选择地听到外部噪音，透明模式（不同制造商称之为 SurroundSense 或简称为环境模式）可以在公共场所活动时提高工作效率和增强态势感知能力。由于透明模式使用现有的麦克风并且不需要任何额外的硬件，大多数有源降噪耳塞和耳机都默认包含此功能。不过，如果你想要充分利用 ANC 技术的最大优势和多功能性，请仔细检查你的选择是否具有此功能。

反应和适应

制造商利用 ANC 产品中麦克风的较新颖方式之一是自适应均衡，最引人注目的是 Apple 的 AirPods Pro 和 AirPods Max。在这些设计中，向内的麦克风会测量用户耳朵内的声音，并使用该信息对低频和中频进行即时均衡调整。理论上，最终结果是一致且精确的聆听体验，可根据用户耳朵的形状、耳机或耳塞在运动时进行的各种变化以及可能渗入的噪音量和种类进行定制。如果您是收听各种音乐流派、播客和其他流媒体的用户，那么自适应均衡绝对值得一试。

向正确方向迈出的一步

主动降噪耳机的性能水平完全取决于设备的设计，即使是最好的设计也有其实际局限性。多麦克风系统通常可以很好地将用户的声音与周围环境隔离开来，但声音越大，硬件就越难区分两者。例如，在非常拥挤的咖啡店或地铁车厢中，ANC 可以继续以非常高的水平运行，但在同一环境中通话时麦克风无法正确识别用户的声音。部分影响可以通过设计选择来减轻，例如麦克风的数量和位置，并确保它们指向狭窄、集中的方向。但请记住，如果在嘈杂的地方接听电话，可能需要切换到智能手机的手持模式，或者干脆离开。

关于主动降噪的一些最后想法

无论您是通勤族、举重运动员还是 PowerPoint 大师，主动降噪都是保持专注和高效工作的便捷且经济实惠的工具。主动降噪背后的技术相对简单，现在相当普遍，与传统扬声器设计相比，它使从接听电话到听专辑的一切变得更加清晰和愉快。如果您从未体验过主动降噪耳机或耳塞带来的自由，那么现在正是开始使用的最佳时机。