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。

 

 

對(dui)於(yu)噪(zao)聲(sheng)，大(da)家(jia)一(yi)定(ding)都(dou)很(hen)熟(shu)悉(xi)。凡(fan)是(shi)我(wo)們(men)不(bu)想(xiang)聽(ting)到(dao)的(de)聲(sheng)音(yin)，都(dou)可(ke)以(yi)歸(gui)結(jie)為(wei)噪(zao)聲(sheng)，例(li)如(ru)坐(zuo)飛(fei)機(ji)時(shi)候(hou)的(de)引(yin)擎(qing)聲(sheng)，坐(zuo)火(huo)車(che)時(shi)的(de)車(che)輪(lun)聲(sheng)，外(wai)麵(mian)馬(ma)路(lu)上(shang)的(de)車(che)水(shui)馬(ma)龍(long)的(de)聲(sheng)音(yin)等(deng)等(deng)。在(zai)聽(ting)音(yin)樂(le)時(shi)，大(da)家(jia)都(dou)不(bu)喜(xi)歡(huan)被(bei)噪(zao)聲(sheng)幹(gan)擾(rao)。那(na)麼(me)，如(ru)何(he)減(jian)小(xiao)噪(zao)聲(sheng)對(dui)我(wo)們(men)的(de)幹(gan)擾(rao)？傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)是(shi)封(feng)閉(bi)法(fa)，即(ji)用(yong)耳(er)塞(sai)或(huo)者(zhe)全(quan)封(feng)閉(bi)耳(er)機(ji)把(ba)你(ni)的(de)耳(er)朵(duo)罩(zhao)起(qi)來(lai)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)聽(ting)不(bu)到(dao)噪(zao)聲(sheng)了(le)，但(dan)是(shi)這(zhe)樣(yang)做(zuo)第(di)一(yi)很(hen)貴(gui)
，因(yin)為(wei)要(yao)做(zuo)全(quan)封(feng)閉(bi)的(de)耳(er)機(ji)還(hai)要(yao)做(zuo)到(dao)舒(shu)適(shi)需(xu)要(yao)很(hen)高(gao)的(de)成(cheng)本(ben)
，第(di)二(er)效(xiao)果(guo)也(ye)不(bu)見(jian)得(de)好(hao)，因(yin)為(wei)隨(sui)著(zhe)佩(pei)戴(dai)姿(zi)勢(shi)等(deng)等(deng)的(de)改(gai)變(bian)總(zong)會(hui)有(you)噪(zao)聲(sheng)漏(lou)進(jin)來(lai)。那(na)麼(me)，有(you)沒(mei)有(you)更(geng)好(hao)的(de)辦(ban)法(fa)呢(ne)？有(you)源(yuan)噪(zao)聲(sheng)消(xiao)除(chu)技(ji)術(shu)（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！duizhemaikefengchuiqikeyizaimaikefengshuchudedifangchanshenghendadeshengyin，danshizhegechuiqideshengyinnibamaikefengnazoushitingbudaode。tongyangde
，zaiqiankuiyouyuanzaoshengxiaochuzhong，ruguozaicaiyangmaikefengfujinyoufengzaichui，namemaikefengyoukenenghuichanshenghendadefanzaosheng
，danqishizhegechuifengdeshengyinrenshitingbudaode！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。

 

 

zaifankuiyouyuanzaoshengxiaochufanganzhong，maikefengcaiyangdebushizhijiedehuanjingzaosheng
，ershierjishuchuchudeshengyin，xianranzhelideshengyinbaokuoleyinlehehuanjingzaosheng。nameruhexuanzexingdidixiaodiaozaoshengdanshibaoliuyinlene？jiuxuyaobazhelicaiyangdaodeshengyinjianquyinle，zheyangshengxiadexinhaojiuquanshizaoshengle；ranhouzaigenjuzhegezaoshengquchanshengzaoshengdixiaoxinhao。zheyangzuodehua，jiubuhuiyoufengzaowenti。raner，zheliyouyouyigexinwenti

，jiushifankuixitongtongchangdaikuanhuiyuanxiaoyuqiankuixitong，yincishiyongfankuimoshideyouyuanzaoshengxiaochuduiyugaopinzaoshengdedixiaozuoyongyouxian。

 

jiranliangzhongfangangeyoulibi
，namebatamenjieheqilairuhe？zhejiushihunhemoshideyouyuanzaoshengxiaochu
，jishiyongqiankuiyoushiyongfankui，xitongshejidedangdehuakeyiyangchangbiduan，jibimianfengzaoyounengdixiaogaopinzaosheng。

 

 

 

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ANCfangandouxuyaobacaiyangdaodexinhaojianquyinlezaiquchanshengzaoshengdixiaoxinhao，zheduiyuyinlehecaiyangxinhaozhijiandetongbuyaoqiuhengao。zaiyouxianerjili，zhebingbukunnan，yinweiyinlechuanshuxindaofeichanglixiang
；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ANC信(xin)號(hao)之(zhi)間(jian)的(de)同(tong)步(bu)必(bi)須(xu)仔(zai)細(xi)設(she)計(ji)，而(er)藍(lan)牙(ya)的(de)延(yan)遲(chi)就(jiu)成(cheng)了(le)這(zhe)裏(li)的(de)關(guan)鍵(jian)點(dian)。另(ling)外(wai)，由(you)於(yu)全(quan)無(wu)線(xian)方(fang)案(an)中(zhong)耳(er)機(ji)自(zi)己(ji)帶(dai)電(dian)池(chi)，從(cong)用(yong)戶(hu)體(ti)驗(yan)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)電(dian)池(chi)的(de)容(rong)量(liang)不(bu)可(ke)能(neng)很(hen)大(da)否(fou)則(ze)會(hui)使(shi)耳(er)機(ji)重(zhong)量(liang)超(chao)標(biao)，因(yin)此(ci)ANC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。