从2016年苹果推出airpods起，分体式真无线耳机这个新兴品类市场凭借着给消费者带来的极致的便利以及传输、续航、价格等痛点得到逐步解决，引爆了新一轮的增量市场。据全球知名研究机构strategy analytics发布的《全球蓝牙耳机销量和收益预测2001-2024》研究报告显示，tws蓝牙耳机销量在2019年增长了200%，预计到2024年tws耳机的市场规模将达到千亿美元。adi中国区消费类产品市场经理sophie mao也在最近的一场活动中表示，国内tws耳机还处于粗放增长阶段，各级玩家都将全面进入这个市场。因此，如何在小巧便携的tws耳机内加入优异的降噪功能，正在成为目前耳机厂商产品设计的关键焦点。作为业界广泛认可的数据转换和信号处理技术全球领先供应商，adi提供了业界独具优势的专用anc soc解决方案，并已在bose、宝华韦健、万魔等国内外领先音频厂商的旗舰产品中获得应用而广受关注。事实上，对于tws耳机，用户最基本的需求在于便携、长续航，在此之上，用户的主要需求是清晰、干净的听音体验。在环境噪声无时无刻充斥于我们各种生活场景的今天，这个要求并不容易实现，降噪的需求越来越高。据sophie mao介绍，主动降噪有模拟和数字两种噪声处理电路。

从2016年苹果推出airpods起，分体式真无线（tws）耳机这个新兴品类市场凭借着给消费者带来的极致的便利以及传输、续航、价格等痛点得到逐步解决，引爆了新一轮的增量市场。据全球知名研究机构strategy analytics发布的《全球蓝牙耳机销量和收益预测2001-2024》研究报告显示，tws蓝牙耳机销量在2019年增长了200%，预计到2024年tws耳机的市场规模将达到千亿美元。adi中国区消费类产品市场经理sophie mao也在最近的一场活动中表示，国内tws耳机还处于粗放增长阶段，各级玩家都将全面进入这个市场。

anc（主动降噪）功能由于其实用性，正在变为tws耳机的标配, 预计到2023年将有一半以上的tws耳机带有anc功能。因此，如何在小巧便携的tws耳机内加入优异的降噪功能，正在成为目前耳机厂商产品设计的关键焦点。作为业界广泛认可的数据转换和信号处理技术全球领先供应商，adi提供了业界独具优势的专用anc soc解决方案，并已在bose、宝华韦健、万魔等国内外领先音频厂商的旗舰产品中获得应用而广受关注。

事实上，对于tws耳机，用户最基本的需求在于便携、长续航，在此之上，用户的主要需求是清晰、干净的听音体验。在环境噪声无时无刻充斥于我们各种生活场景的今天，这个要求并不容易实现，降噪的需求越来越高。尽管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的被动降噪对高频噪声能起到很好的抑制作用，但对低频噪声却无能为力，对低频噪声降噪则有赖于主动降噪。主动降噪功能就是通过硬件降噪系统产生与外界噪音相等的反相声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果。

据sophie mao介绍，主动降噪有模拟和数字两种噪声处理电路。尽管模拟电路基本零延时，数字电路存在延时，但模拟主动降噪电路组成元器件多、pcb尺寸大、精度要求高，因而数字降噪是当前的主流。此外，灵活性方面，模拟主动降噪方式有限，主要以调音量为主，而数字主动降噪可以通过调节增益、eq系数、更新固件等方式优化降噪效果。模拟主动降噪电路的一致性很差，需要多次、反复在硬件上调整校准；数字主动降噪一致性好，并有相应的调校工具和软件来轻松实现校准。最后，模拟主动降噪的bom成本看似较低，但不良率、返工率高，整体量产成本其实比数字电路更高。因此，模拟主动降噪渐成明日黄花，数字主动降噪成为市场主流。

模拟降噪处理电路vs数字降噪处理电路

而在实现方式上，主动降噪又可分为三种：前馈式（feedforward），反馈式（feedback），以及两者结合的混合式（hybrid）。前馈式主动降噪耳机一般位于外部，采集噪声后输送给dsp处理，再输出反相声波进行降噪。反馈式主动降噪耳机的麦克风位于腔体内部，所采集并输往dsp的噪声与耳朵听到的基本一致，可以直接进行反相处理。两种方式结合的混合式主动降噪，可以实现更快、更好的降噪效果。“目前，虽然混合式主动降噪成本相对更高，但随着芯片、麦克风成本降低，这种能带来更佳听音体验的方式必将成为厂商首选。”sophie mao强调道。adi的adau1787 soc解决方案就提供了4路adc输入接口和4路数字麦克风输入，适合应用于混合降噪耳机。

anc（主动降噪）芯片通过内置麦克风同时监听外部源产生的噪声和耳机扬声器播放的声音

因此，tws耳机降噪的重点在于准确采集噪声、快速处理后输出抵消的反相声波，同时还要具备尽量低的功耗以实现长续航。主动降噪最核心的3个部分是adc、dsp和dac，作为一直以来以高性能模拟技术和数字信号处理技术领先的adi在adc、dac和dsp上，自然取得先发优势，精妙的处理好了anc系统中最敏感的麦克风信号，在保障超低功耗的同时表现出了强大的信号处理能力，同时彰显了其在芯片小封装与低功耗上的深厚功力。

“adi有一系列专用降噪解决方案，例如adau1787 anc soc解决方案，提供4路adc输入接口和4路数字麦克风输入，且这些输入口是并行输入，所以adau1787可以实现单芯片应用于混合降噪耳机。同时，adau1787具有独特的双核设计，fastdsp核做主动降噪滤波器处理，sigmadsp核做eq后处理，对降噪处理后损失的音乐中低频部分做补偿。”sophie mao补充指出，“adau1787 2.3*2.8 mm的bga封装，在1.8v供电功耗仅约为6-7mw，非常适合功耗和芯片体积要求更严苛的tws耳机。”

adau1787简化功能框图

越来越多厂商加入持续火爆的tws市场，也带来业界对产品同质化的担忧。adau1787模块化技术同时能够使客户创建一些差异化特性，例如允许播放某些声音、消除其他声音，或者自动调节至某些参数和针对环境做出反应，包括语音增强、降噪、回声消除、电平控制、声音反馈抑制、麦克风阵列和有源噪声/振动控制等。此外，adi芯片里还藏有更多贴心的细节技术，例如在自动控制领域的pid比例积分微分控制逻辑，它可以根据信号去预测后面信号的走向，避免开关车门时耳机会“崩”的声响，实现保护系统的安全性，以及更好的去保护用户的听力。值得一提的是，高性价比方案adau1788也已上市，将帮助此类解决方案产品覆盖至中端市场。

尽管这些特性可以优先帮助实现产品差异化，但产品性能优势将取决于客户的产品定义和声学特性的研究，这对于大部分中小客户来说门槛不低。“我们会帮助客户去解决芯片应用上的问题，我们还有经验丰富的第三方合作伙伴可以提供非常专业的支持，例如北京ht声学和东莞aska，他们都可以提供整套的turn-key solution。”对此，sophie mao这样说道。谈到技术支持，不得不提adi免费的音频处理器编程、开发和调试软件sigma studio工具，该工具提供多种集成至直观的图形用户界面(gui)的信号处理算法，从而能够创建复杂的音频信号流，对于不懂编程但精通声学的客户群体来说，他们也可以使用该软件轻松完成任务。“sigma studio也是很好的在线实时调音平台，我们所有的客户都是基于sigma studio来做前期开发，包括完成原型设计。”sophie mao补充道。

sigmastudio图形开发工具

事实上，不仅是在tws耳机应用中如日中天，anc技术也逐渐 “出圈”，作用于三维空间开放声场主动降噪。这除了需要优秀的主动降噪算法外，更需要深厚的声学理论背景，对三维空间声场进行建模分析、模拟、降噪，以实现在非穿戴前提下对特定区域主动降噪，进而大大拓展应用范围。

目前三维空间主动降噪技术应用，比较成熟的是在汽车座舱内。一般来说，车辆行驶时除了主要有来自于发动机的噪音外，还有包括胎噪、风噪以及外界环境的噪音等，通过类似的噪声采集、噪声频谱分析反相噪声消除来达到抵消噪音的目的。前不久adi与现代汽车公司就合作推出业界首个全数字路噪降噪系统，其核心部分利用了adi的a²b音频总线技术，解决了电子采集信号传输延迟的关键挑战；凭借dsp算法确保车内不同位置的音区独立性以及实现回声消除、配合麦克风的功放进行anc主动降噪。

此外，在消费全面升级的今天，家电领域对降噪技术存在强烈需求，但是落地应用与布局仍是蓝海。作为家用市场聚焦的主阵地，例如搅拌机、吸尘器和烤面包机发出的各种噪声，让许多消费者为之烦恼。在今年初的ces2020上，adi便展示了基于adau1452音频处理器的家用电器（咖啡机）主动降噪功能，可以实现10db噪声消减效果。此类解决方案同样可以应用于那些产生较大噪声的家用电器上，如豆浆机、抽油烟机等，使让人不舒服的嘈杂声从家庭环境消失。

ces2020上adi展示利用其sigmadsp抑制咖啡机噪音

事实上基于anc的创新远不止于此，无处不在的噪声和人们对舒适环境的追求让anc技术创新应用空间巨大。“anc技术也可以运用于听力辅助设备上，通过类似选择性通透模式接收特定的声音并结合骨传导相关技术，给有听力障碍的人加上具有anc类似的声音采集和放大设备，就能够帮助其听到声音，改善对外界的声音感知，也是未来的一种应用发展趋势。”sophie mao补充另外一种创新产品应用。

业界普遍认为2020年将是tws耳机市场竞争最关键的一年，手机厂商不断入局tws蓝牙耳机，传统耳机品牌更是铆足力量，新兴耳机品牌则急流猛进，必将驱使tws市场的分化加快，成本更低、性能更强的中高端产品价格会由于规模效应下降，让更多的人能享受到科技的魅力与乐趣，这也是adi努力的方向。据sophie mao介绍adi将会继续在tws耳机anc技术的轻量化、低功耗、低成本和高性能上加强差异化，以覆盖更多的终端市场。“anc技术加持的相关产品使用场景日渐丰富，像adi提供的模块化解决方案也能为新一波创新应用赋能，帮助客户业界普遍认为2020年将是tws耳机市场竞争最关键的一年，手机厂商不断入局tws蓝牙耳机，传统耳机品牌更是铆足力量，新兴耳机品牌则急流猛进，必将驱使tws市场的分化加快，成本更低、性能更强的中高端产品价格会由于规模效应下降，让更多的人能享受到科技的魅力与乐趣，这也是adi努力的方向。据sophie mao介绍adi将会继续在tws耳机anc技术的轻量化、低功耗、低成本和高性能上加强差异化，以覆盖更多的终端市场。“anc技术加持的相关产品使用场景日渐丰富，像adi提供的模块化解决方案也能为新一波创新应用赋能，帮助客户走在科技前沿。”

adi中国区消费类产品市场经理sophie mao

众所周知，静谧与嘈杂是相对立的。可在汽车身上，人类却妄图鱼跟熊掌兼得：既想要澎湃的声浪，又追求恬静的氛围。好在，如今可以通过电子技术来主动管理这些声音，或降低噪音，或补偿咆哮，总能如愿。下边，先给大伙说说主动降噪这件事儿。

汽车的主动降噪，顾名思义，就是通过技术手段来主动降低汽车产生的多种噪音。而目前的主流做法是利用振幅相同，但相位相反的两个声波会相互抵消的物理特性，针对噪声源传播相应的异相声波，从而达到抑制噪音的效果。值得一提的是，早在20世纪30年代，物理学家即已根据声波的特性设想出这种主动降噪技术，而20世纪50年代更有实验模型诞生， 然后便随着数字信号处理技术的不断进化，逐渐为民所用。所以，主动降噪技术并不是哪位创始人由于某次坐飞机时的不愉快而发明的独门绝技。相反，如今在音响领域，会玩这项技术的不在少数。当然，能作为招牌亮出来的，也确实不多。

但在汽车领域，也就最近20余年，凭借内嵌式计算机、传感器等智能技术的崛起，技术团队方能针对车厢的特殊环境，专门给车辆定制主动降噪系统。一般来讲，当下主流的车用主动降噪系统中，含有声音品质控制模块、误差信号传感器、噪声接受器和降噪声源等几大单元，并会根据需要预先设定好噪声品质的标准范围——必须留点噪音，完全静谧无声的环境人类反而不适应。在实际运作时，由于车内的噪音来源极其复杂，而降噪系统又得及时对连续变化的特殊频率的噪音作出响应，因此目前的车用主动降噪系统更多是针对特定的噪声源进行降噪，比如boes的ehc发动机降噪系统就专门用来降低发动机的噪音，而haram的halosonic噪声管理方案则主要处理胎噪和路面噪音等等。假若实际的降噪效果没有达到预设的指标，那还可以通过误差传感器反馈的信息，随时调整降噪喇叭放出的声波。

将来如果感应器与控制单元的计算能力再强点，大概会取消掉在噪声源头采集数据的接受系统，直接从整个车厢的背景声中分离出多个频率的噪音，再及时“和谐”掉。不过，鉴于原理极其朴素，因此，除非出现全新的声音控制技术，否则车用主动降噪系统估计很难再进化出别的逆天技能。而对于激情派车主，他们或许还不喜欢主动降噪，反倒更渴望体会到澎湃的排气声浪，那在下一回登场的主动声音补偿系统，就是为他们而生的宝贝。

1、bose ehc发动机降噪系统

bose的anc主动降噪系统名为ehc，即发动机降噪系统。和其他主流的发动机降噪系统一样，bose的ehc也以发动机的转速为参考，再由控制单元分析计算出降噪声源的波形参数，最后再通过误差传感器及时进行纠正。不过，跟一些后装的主动降噪系统不同，bose的主动降噪系统是全车音响系统的组成部分，并在车型设计之初就已加入，且与开发进度紧密结合。因此，严格来讲，每一个使用bose音响的车型，比如英菲尼迪跟凯迪拉克，它们的bose音响在细节布置和内部结构上，都是自成一体的。顺便一提，bose的降噪耳机虽然需要消除较宽频段内的噪音，但实际影响的只有耳朵周围，大约高尔夫球大小的区域；而汽车的主动降噪系统，尽管只对极窄频段内的噪音有效，却要作用于整个车厢空间，所以同样是bose出品的主动降噪系统，二者在软硬件各方面都有所不同。

2、哈曼halosonic

哈曼harman近年推出的halosonic噪音解决方案实则包括eoc发动机噪音消除和rnc路面噪音消除两套系统。其中eoc的工作原理跟市面上的同类产品相似，就不再赘述。至于rnc，却是通过装在底盘的加速度传感器，来测量轮胎、悬挂等运动部件的振动频率，并据此计算出对应的声波参数，然后由车内音响系统的扬声器播放异相声波来中和这些胎噪或路面噪音。如此一来，就可以大幅减少隔音棉等隔音材料的使用，进而有效降低车身重量，更能间接改善车辆的燃油经济性。值得一提的是，根据路特斯lotus的资料，halosonic这套解决方案并非由哈曼音响独立开发的，而是路特斯把自己在anc主动降噪领域20多年的研究成果传授给哈曼之后，再跟哈曼一起研发出来的。

什么是耳机参数？耳机参数能为我们带来什么参考意义呢？对于所有选购耳机朋友而言，了解耳机的路径除了现场试听，就只能通过浏览耳机参数来了解耳机性能了。以刚发布的主动降噪耳机marshall monitor ii anc为例，向大家介绍各参数分别代表着什么，他们又是如何影响你的听觉感受的。

大家可以将单元理解为一个圆形水池，其直径越长，能泛起的水波纹范围就越宽广，理论上对于marshall monitor ii anc采用40mm直径的动圈单元设计，为了避免影响降噪性能，头戴式主动降噪耳机单元尺寸一般都在40mm左右。如果同等尺寸想要获得更好的音质，那么就建议大家选购对音乐的调音明显实力的，具有深厚声学实力的品牌。

除了振膜大小，耳机单元的参数中还有增益，灵敏度和频响范围，在水池中，耳机的灵敏度就好比制造水波纹的时所遭受的应变，偏移越小，越难产生波纹，也就意味着需要更多的力量（指输入电压）；

耳机的灵敏度更高代表当你试图造成同一间隔的波纹（指声音频率）时，这个波纹的强度增大（波纹越强代表体积尺寸）。在此之后提醒大家，大量耳机品牌以灵敏度为噱头来推销耳机的音质，实际上这仅仅是一个数并无法直接正面决定耳机声音的好坏。

marshall monitor ii anc，实际上，普通的耳机厂商只会提供1khz声音频率的灵敏度。而我们会用耳机来听声音并不止1khz，因此单个频率的声音灵敏度对耳机音质是没有参考意义的。耳机指定的表格则是提供了这款耳机从20-20khz的全频灵敏度参数-跨度如此大的频率范围，可以说是相当良心。

通过此参数，我们可以看到marshall monitor ii anc的全频是交替均衡，高频与对准性能通过偏向的加强。这能使耳机的声音能够更加精确地响应高，减小声音的变换-简单来说，就是能够使耳机能够带来更震撼的现场感，更适合聆听流行，摇滚类节奏感，对现场感要求更高的音乐。

主动降噪原理解析

主动降噪耳机的工作是双线并行的，除了正常的放音，耳机还需要通过麦克风收集环境中的噪声，然后以毒攻毒地放出噪声的转换声波将其抵消。降噪工作时，初始的主要是耳机中主动降噪芯片的性能-芯片性能越好，它模仿出的波纹越接近噪声的真实声波，也能够精准地抵消它。而降噪耳机的另一项技术相关因素就是用来收集噪声的麦克风。

关于主动降噪是否会影响音质

降噪耳机带来的安静环境绝对是有益于音质的，因此一般情况下大家大可不必考虑主动降噪对于耳机音质的影响。虽然在安静环境中降噪开关的听感差异证明了主动降噪对音质存在影响，但随着主动降噪技术的更新发展，全新的技术已经很好的解决了这方面的问题。

在耳机单元和降噪系统之后，对用户影响最大也是非常重要的一个零件就是电池了。某些耳机在续航时长上只标明了关闭降噪的续航，而没有注明持续开启降噪的续航时间，这种行为一般只能代表其开启降噪后的续航时间拿不出手，因此也没有什么实际使用的参考意义。

在电池参数上我们可以看到，marshall monitor ii anc开启主动降噪时，能够为用户提供30小时不间断的持久续航（市面上其他降噪耳机的续航能力最高水平仅为20小时左右）。

在关闭降噪功能的情况下，这款耳机的续航能力更可长达45小时。何时，monitor ii anc支持快速充电，只需充电15分钟就可无线播放长达5小时，对于使用这款耳机日常通勤的朋友来说，长续航与快充功能亮点可能并不是那么突出；对于需要长期出差，充电时间有限的朋友来说，考虑长续航和快充功能的产品还是非常有必要的。

对于选购耳机而言，虽然每款耳机的发声原理都相同，但由于不同的参数差异，最后呈现的效果是千差万别的。事实上，参数只能够代表一个耳机的基本信息，就好比你知道一个人的身高体重一样，知道了这些你最多能在人群中认出他，却未必能够完全了解这个人的内在。