蘋果Airpod、Amazon Echo和Google Home這些硬件產品麵世之後
，加上Amazon的Alexa和APPLE的 Siri等語音軟件服務的大行其道，留給智能家居市場
，未來的語音控製入口就有了很大的想象力。設想一下，通過隨時帶在耳朵上的Airpod控製公司、家jia裏li的de所suo有you設she備bei
，是shi不bu是shi離li夢meng想xiang中zhong的de世shi界jie很hen近jin了le。但dan這zhe個ge的de進jin一yi步bu普pu及ji，就jiu需xu要yao在zai硬ying件jian上shang解jie決jue一yi個ge問wen題ti，就jiu是shi在zai拾shi音yin的de時shi候hou進jin行xing噪zao聲sheng消xiao除chu。

 

我們相信研究這個技術和產品的公司未來將會成為一個新的巨頭。

 

 

duiyuzaosheng，dajiayidingdouhenshuxi。fanshiwomenbuxiangtingdaodeshengyin，doukeyiguijieweizaosheng，liruzuofeijishihoudeyinqingsheng，zuohuocheshidechelunsheng
，waimianmalushangdecheshuimalongdeshengyindengdeng。zaitingyinleshi
，dajiadoubuxihuanbeizaoshengganrao。name，ruhejianxiaozaoshengduiwomendeganrao？chuantongfangfashifengbifa，jiyongersaihuozhequanfengbierjibanideerduozhaoqilai
，zheyangjiutingbudaozaoshengle
，danshizheyangzuodiyihengui，yinweiyaozuoquanfengbideerjihaiyaozuodaoshushixuyaohengaodechengben，dierxiaoguoyebujiandehao，yinweisuizhepeidaizishidengdengdegaibianzonghuiyouzaoshengloujinlai。name，youmeiyougenghaodebanfane？youyuanzaoshengxiaochujishu（active noise cancellation，ANC）就是最近非常火的方法
，下麵分析一下其中用到的技術。

 

ANC技ji術shu的de原yuan理li並bing不bu深shen奧ao，高gao中zhong物wu理li就jiu教jiao過guo
，就jiu是shi波bo的de幹gan涉she。如ru果guo大da家jia對dui高gao考kao複fu習xi還hai記ji憶yi猶you新xin的de話hua
，一yi定ding還hai記ji得de如ru果guo兩liang列lie波bo幅fu度du相xiang同tong
，相xiang位wei相xiang反fan，則ze它ta們men幹gan涉she的de結jie果guo是shi互hu相xiang抵di消xiao，看kan不bu到dao波bo了le！

 

 

講完了高中物理，我們再講講初中物理：初chu中zhong物wu理li裏li麵mian提ti到dao
，聲sheng音yin也ye是shi一yi種zhong波bo，可ke以yi在zai各ge種zhong介jie質zhi中zhong傳chuan播bo。換huan句ju話hua說shuo，聲sheng波bo也ye能neng幹gan涉she，如ru果guo我wo們men利li用yong好hao這zhe一yi特te性xing
，就jiu可ke以yi把ba一yi些xie不bu想xiang聽ting到dao的de聲sheng波bo用yong幹gan涉she抵di消xiao掉diao（或者至少減小幅度）。利用這一點，我們就可以使用抵消的辦法來消除噪聲。

 

常見的有源噪聲消除耳機如下圖所示，麥克風采樣外部噪聲，改采樣到的噪聲經過有源噪聲抵消電路處理後，產生一個和采樣到的噪聲相位相反
，且幅度合適的“反”噪聲
，並送入耳機的揚聲器，於是噪聲在人的耳朵前就被抵消了，帶耳機的人隻能聽到音樂
，而聽不到噪聲。

 

 

如果把係統畫成信號流圖

，就是下圖，噪聲在麥克風采樣後進入信號處理電路
，產生“反”噪聲，並與音樂一起送進耳機內。這種模式稱為前饋有源噪聲消除。

 

 

然而
，前饋噪聲消除有一個問題。大家一定試過對著麥克風吹氣吧！對dui著zhe麥mai克ke風feng吹chui氣qi可ke以yi在zai麥mai克ke風feng輸shu出chu的de地di方fang產chan生sheng很hen大da的de聲sheng音yin，但dan是shi這zhe個ge吹chui氣qi的de聲sheng音yin你ni把ba麥mai克ke風feng拿na走zou是shi聽ting不bu到dao的de。同tong樣yang的de，在zai前qian饋kui有you源yuan噪zao聲sheng消xiao除chu中zhong，如ru果guo在zai采cai樣yang麥mai克ke風feng附fu近jin有you風feng在zai吹chui，那na麼me麥mai克ke風feng有you可ke能neng會hui產chan生sheng很hen大da的de反fan噪zao聲sheng，但dan其qi實shi這zhe個ge吹chui風feng的de聲sheng音yin人ren是shi聽ting不bu到dao的de！換句話說
，如果麥克風處有風在吹（風噪），麥克風會認為環境噪聲很大
，但是人其實聽不到任何噪聲，這樣麥克風的誤報反而會產生更大的噪聲！

 

為了解決這個問題
，可以使用反饋有源噪聲消除，如下圖所示。

 

 

在(zai)反(fan)饋(kui)有(you)源(yuan)噪(zao)聲(sheng)消(xiao)除(chu)方(fang)案(an)中(zhong)
，麥(mai)克(ke)風(feng)采(cai)樣(yang)的(de)不(bu)是(shi)直(zhi)接(jie)的(de)環(huan)境(jing)噪(zao)聲(sheng)，而(er)是(shi)耳(er)機(ji)輸(shu)出(chu)處(chu)的(de)聲(sheng)音(yin)，顯(xian)然(ran)這(zhe)裏(li)的(de)聲(sheng)音(yin)包(bao)括(kuo)了(le)音(yin)樂(le)和(he)環(huan)境(jing)噪(zao)聲(sheng)。那(na)麼(me)如(ru)何(he)選(xuan)擇(ze)性(xing)地(di)抵(di)消(xiao)掉(diao)噪(zao)聲(sheng)但(dan)是(shi)保(bao)留(liu)音(yin)樂(le)呢(ne)？就(jiu)需(xu)要(yao)把(ba)這(zhe)裏(li)采(cai)樣(yang)到(dao)的(de)聲(sheng)音(yin)減(jian)去(qu)音(yin)樂(le)，這(zhe)樣(yang)剩(sheng)下(xia)的(de)信(xin)號(hao)就(jiu)全(quan)是(shi)噪(zao)聲(sheng)了(le)；ranhouzaigenjuzhegezaoshengquchanshengzaoshengdixiaoxinhao。zheyangzuodehua，jiubuhuiyoufengzaowenti。raner，zheliyouyouyigexinwenti，jiushifankuixitongtongchangdaikuanhuiyuanxiaoyuqiankuixitong，yincishiyongfankuimoshideyouyuanzaoshengxiaochuduiyugaopinzaoshengdedixiaozuoyongyouxian。

 

既(ji)然(ran)兩(liang)種(zhong)方(fang)案(an)各(ge)有(you)利(li)弊(bi)
，那(na)麼(me)把(ba)它(ta)們(men)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)如(ru)何(he)？這(zhe)就(jiu)是(shi)混(hun)合(he)模(mo)式(shi)的(de)有(you)源(yuan)噪(zao)聲(sheng)消(xiao)除(chu)，既(ji)使(shi)用(yong)前(qian)饋(kui)又(you)使(shi)用(yong)反(fan)饋(kui)
，係(xi)統(tong)設(she)計(ji)得(de)當(dang)的(de)話(hua)可(ke)以(yi)揚(yang)長(chang)避(bi)短(duan)
，即(ji)避(bi)免(mian)風(feng)噪(zao)又(you)能(neng)抵(di)消(xiao)高(gao)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)。

 

 

 

隨著蘋果AirPod的推出，全無線耳機也越來越火。最近，更是有不少公司推出了帶ANC的全無線耳機。在全無線耳機上做ANC的主要挑戰點在於信號同步。之前提到過，反饋和混合ANC方fang案an都dou需xu要yao把ba采cai樣yang到dao的de信xin號hao減jian去qu音yin樂le再zai去qu產chan生sheng噪zao聲sheng抵di消xiao信xin號hao，這zhe對dui於yu音yin樂le和he采cai樣yang信xin號hao之zhi間jian的de同tong步bu要yao求qiu很hen高gao。在zai有you線xian耳er機ji裏li，這zhe並bing不bu困kun難nan，因yin為wei音yin樂le傳chuan輸shu信xin道dao非fei常chang理li想xiang；然而
，目前全無線耳機多采用藍牙技術來傳輸信號

，因此藍牙傳輸信號與ANCxinhaozhijiandetongbubixuzaixisheji
，erlanyadeyanchijiuchenglezhelideguanjiandian。lingwai
，youyuquanwuxianfanganzhongerjizijidaidianchi，congyonghutiyanjiaodulaikandianchiderongliangbukenenghendafouzehuishierjizhongliangchaobiao，yinciANC電路的功耗必須仔細控製，以保證良好的性能以及足夠長的電池使用時間。