处理主动降噪耳机设计
专业耳机研发设计公司蓝牙耳机设计耳机佩戴与设计方案
专业耳机研发设计公司蓝牙耳机设计耳机佩戴与设计方案清晨的阳光透过窗帘，洒在满是草图和设计图的办公桌上。
我拿起一支笔，开始构思这个蓝牙耳机的设计方案。
耳机，不仅仅是声音的传递者，更是用户体验的承载者。
让我们一起探索这款蓝牙耳机的佩戴与设计方案。
一、设计理念1.舒适性舒适性是耳机设计的首要原则。
我们要确保用户长时间佩戴耳机也不会感到不适。
为此，我们采用了人体工程学设计，根据不同用户的头型和耳朵大小，设计出多款不同尺寸的耳塞和头带。
2.稳定性稳定性是保证用户体验的关键。
我们采用了防脱落设计，确保耳机在激烈运动或大幅度摇头时也不会脱落。
3.美观性美观性是耳机设计的附加值。
我们追求简约而不失时尚的设计，让耳机成为用户日常穿搭的一部分。
二、耳机佩戴设计1.耳塞设计耳塞是耳机与耳朵接触最紧密的部分，我们采用了柔软的硅胶材质，减少对耳朵的压迫感。
同时，设计了多种尺寸的耳塞，以满足不同用户的需求。
2.头带设计头带是连接耳塞的重要部分，我们采用了可调节的金属头带，既保证了稳定性，又满足了不同头型的用户。
头带表面采用皮革材质，提升质感，减少与头部的摩擦。
3.耳机本体设计耳机本体采用了轻量化设计，减少佩戴时的负担。
同时，耳机本体采用了一体成型技术，提高了整体强度，降低了损坏率。
三、功能设计1.蓝牙连接我们采用了最新的蓝牙5.0技术，实现了耳机与手机、电脑等设备的快速连接，保证音质稳定，减少延迟。
2.触控操作耳机本体上设计了触控区域，用户可以通过简单的触摸操作实现播放、暂停、接听电话等功能，提高用户体验。
3.降噪功能为了满足用户在嘈杂环境下的使用需求，我们设计了主动降噪功能。
通过内置麦克风，实时采集环境噪音，通过算法进行处理，达到降低噪音的目的。
四、电池续航五、包装与售后服务1.包装设计我们注重包装的环保性，采用了环保材料，减少对环境的影响。
同时，包装设计简约大方，突出产品特点。
2.售后服务我们承诺提供一年内免费维修、更换服务，让用户放心购买。
降噪耳机的设计原理与关键技术
降噪耳机的设计原理与关键技术随着科技的发展，电子产品的使用越来越普及，其中降噪耳机作为一种高端电子产品，受到了越来越多人们的欢迎。
降噪耳机(Noise Cancelling Headphones)的设计原理是以原有噪声为输入信号，经过降噪技术处理后输出一段与原有噪声大小、相位、频率都相反的“反向声波”，从而达到降低噪声的效果。
本文将详细讲解降噪耳机的设计原理和关键技术，让大家明白降噪耳机是如何实现降噪的。
一、降噪耳机的设计原理降噪耳机的设计原理基于干涉原理，通过电声转换器将“原噪声”加以处理，在输出中加入“相反声波”的信号，从而让两者干涉起来，达到降噪的效果。
一般而言，降噪耳机可以采用被动式和主动式两种方式进行降噪：1. 被动式降噪被动式降噪的原理是采用物理隔离的方法，将噪声从外部隔离出来，进而减少耳道内的噪声。
被动式降噪是一种传统的降噪方式，在耳机的造型和结构上设计密闭式的外壳，以有效地隔离耳道和外部环境的噪声干扰。
被动式降噪能够达到一定的降噪效果，但是效果有限，无法处理高频或高强度的噪声干扰。
因此针对一些场合，尤其是噪声污染严重的环境，被动式降噪的效果更难被接受。
2. 主动式降噪相对于被动式降噪，主动式降噪利用技术来实现降噪，并且能够适应更为复杂的噪声干扰。
主动式降噪原理是实时捕获外部环境的噪声，将其加以分析和处理，再通过降噪算法发出相反声波，降低耳机内的噪声干扰。
由于主动式降噪难度大，需要实时使用信号进行计算，因此一般都搭载了内置电源，降噪效果更加显著。
二、降噪耳机的关键技术1. 采集环境噪音降噪耳机首要的任务是捕捉周围环境的噪音。
一般而言，捕捉噪音的方式有外放式与内置式两种方式。
外放式的降噪耳机通过麦克风采集环境噪声，进行处理后反馈给耳机喇叭，产生干扰的反声波，从而达到降低噪音的效果。
内置式的降噪耳机则必须使用耳机自身的麦克风进行采集，需要在降噪算法上精密处理才能达到更佳的降噪效果。
2. 降噪算法降噪算法是实现降噪的核心技术，包括信号处理算法、数字信号处理算法和模拟降噪算法等。
降噪耳机方案
ANC Headphone 开发设计要点一． ID ：Over ear On ear二． 结构 ：1.音腔部分设计为独立腔体，更有利于左右声道频响曲线的一致性。
独立腔体后盖通 常使用椭圆形状，腔体容积需要通过计算确定符合声学要求，并设计合适的调音孔。
2.ANC 摆放位置a.咪头垂直于喇叭平面b. 咪头接收面正对喇叭 备注：咪头固定需要装上咪套，防止噪音传导造成咪头接收到杂音。
ANC Headphone咪头摆放位置注意需要避开下图 BOSE mic 摆放位置专利ANC Headphone三．.PCBA 尺寸有线 ANC Headphone 采用 FB PCBA 最小 35mm厚度预计7mm 有线 ANC Headphone 采用 FB+FF PCBA(ET208)预计40mm厚度预计 7mm BT+ANC Headphone 采用 FB PCBA 预计 45mm厚度预计 7mm BT+ANC Headphone 采用 FB+FF PCBA （ET208)预计 5 厚度预计 7mm四. ANC 咪头规格要求直径 6mm，灵敏度-34db+-3dbANC Headphone五．喇叭单体规格要求灵敏度 115db 左右六．耳机频响曲线要求ANC Headphone 频响曲线需要低频部分较强，要求110db 左右，同时低频部分 越平直，调试ANC 效果降噪频率宽度越宽，整体 ANC 效果会更强。
但是需要 注意的是，在音质方面通常会比较喜欢在400hz 左右耳机频响曲线开始下降以保 持低频和中频的分离度，所以在ANC 项目立项时需要评估，确认ANC 和音质 的矛盾关系的协调。
ANC Headphone七．头弓角度夹持力和角度需要保证耳机佩戴起来有很好的贴合度，避免漏音八．耳罩需要选取比较柔软并且弹性好的材料，增强耳机的密封性能，提高被动 降噪能力。
九．咪头线包括头戴部分连接咪头的线材需要使用屏蔽线，避免开 ANC 时咪头 受到电磁干扰产生白噪音。
耳机是怎么主动降噪的原理
耳机是怎么主动降噪的原理耳机的主动降噪（Active Noise Cancellation，ANC）是通过使用特定的技术来减少外界噪音并提供更好的听觉体验。
它主要通过以下几个步骤实现：1. 建立环境噪音模型：耳机首先需要通过内置的麦克风捕捉到环境中的噪音。
这些麦克风通常位于耳机外壳上，以获取准确的环境噪音信号。
2. 信号处理与分析：捕捉到的环境噪音信号需要进行处理和分析，以便在接下来的步骤中进行抵消。
这一步可以通过数字信号处理芯片和算法来完成。
耳机通常使用适应性滤波器来分析环境噪音信号的频谱特征。
3. 反相噪音发声：分析出环境噪音信号的频谱特征后，耳机需要产生一个与之相反的声波，即反相噪音（Anti-noise）信号。
这个反相噪音信号需要与环境噪音相位相反，并且具有相同的幅度。
这样，当两个信号叠加在一起时，它们在特定频率范围内会互相抵消。
4. 反向扬声器播放反相噪音：生成的反相噪音信号被发送给耳机的内部扬声器或驱动单元。
这个扬声器会产生声波，通过耳机的耳塞或耳罩向耳朵中输送。
5. 噪音抵消效果：当环境噪音信号和反相噪音信号叠加在一起时，它们会发生互相抵消的效果。
在理想情况下，这种抵消将导致对特定频率范围内的噪音减弱，从而提供更好的听觉体验。
具体效果受到ANC技术和硬件质量的影响。
值得注意的是，由于环境噪音在不同频率范围内变化较大，所以耳机的ANC系统需要能够实时分析环境噪音，产生相应频率范围内的反相噪音。
为了达到更好的降噪效果，在设计ANC系统时还需要考虑以下几点：1. ANC算法的优化：ANC系统需要在实时分析和处理环境噪音的同时，尽可能准确地产生相应的反相噪音信号。
为了实现这一点，ANC算法需要针对不同的环境噪音特征进行优化。
这需要通过对大量噪音数据的收集和分析来实现。
2. 反相噪音信号的输出：ANC系统需要快速、准确地将反相噪音信号发送给耳机的扬声器。
为了达到这一点，内部电路和驱动单元需要具备高效的工作能力。
主动降噪耳机的设计与实现
主动降噪耳机的设计与实现随着人们生活节奏的加快和噪声污染的日益严重，主动降噪耳机逐渐成为了一种趋势和必需。
主动降噪耳机设计与实现是一项非常具有技术难度的工作，需要考虑多个方面的问题，包括降噪效果、舒适性、续航能力等等。
本文将探讨主动降噪耳机的设计与实现。
一、主动降噪的原理主动降噪是指通过耳机自带的麦克风捕捉周围的噪声信号，然后通过算法计算出相位反向的波形，最终通过耳机的驱动单元播放出来，从而抵消背景噪音。
这样，我们就可以在嘈杂的环境中听到更清晰的声音。
二、主动降噪耳机的设计在设计主动降噪耳机时，需要考虑多个方面的因素：降噪效果、舒适性、续航能力等等。
如果这些因素不能完全兼顾，就会影响到用户的体验。
1. 降噪效果降噪效果是设计主动降噪耳机最主要的因素之一。
为了提高降噪效果，耳机的麦克风数量和位置是非常重要的。
目前市面上的主动降噪耳机，大多数都采用了多个麦克风的设计。
这些麦克风可以同时捕捉到不同位置的声音信号，然后再通过算法计算出最优的相位反向波形，从而达到最佳的噪声抵消效果。
2. 舒适性舒适性是另一个非常关键的因素，一个好的主动降噪耳机应该不只是降噪效果好，同时也需要给用户带来舒适的体验。
一方面是要材料的选择，会影响到使用者佩戴的体验。
因此设计需要在材料的制造上不断的优化和改进，确保佩戴的时候不会出现不适或疼痛。
另一方面是佩戴的方式，这也是设计者需要深入考虑的地方。
舒适性和降噪效果之间的关系是非常重要的，因此需要取得一个平衡。
3. 续航能力主动降噪耳机需要内置电池，这就意味着续航能力同样非常关键。
如果耳机的电池寿命不足，那么用户的使用时间就会受到限制，从而影响到用户的便利性。
为了提高耳机的续航能力，需要在电池的选择和充电技术上做出改善。
一些新型材料电池和快充技术的出现，可以很好地缓解这一问题。
三、主动降噪耳机的实现要实现主动降噪耳机，需要掌握一些基本技术。
1. 麦克风技术麦克风技术被广泛运用于主宰降噪耳机中。
主动降噪设计---ANC技术原理及其应用
2020.06.2811.降噪分类什么是降噪：降噪，顾名思义就是减少噪音对人的影响，或是利用一定的手段和方法对噪音对行降低或消除降噪分类：1.被动降噪2.主动降噪被动降噪是是耳机技术的一种，通过耳机结构包围耳朵形成封闭空间或采用硅胶耳塞等隔音材料来阻挡外界噪声来达到降噪效果。
由于噪音没有经过降噪电路芯片处理，只能靠加大夹持力，填充隔音或消音材料，一般只能阻隔高频噪声，对低频噪声降噪效果不明显。
如下图为被动降噪耳机几种形式3按照使用材料和部位又可分为减振噪声治理、吸音噪声治理和隔音噪声治理。
在大多数情况下，通常是多种方法复合使用在很多场合被动降噪耳机也称为劳保耳机，下图即为被动降噪图按照使用材料和部位又可分为减振噪声治理、吸音噪声治理和隔音噪声治理。
在大多数情况下，通常是多种方法复合使用。
4主动降噪主动降噪的发展史：人类与噪音的斗争可以追溯到原始社会，那时候的人没太多科学知识，打个雷都会用手捂住耳朵，这也是人类最早的主动降噪手段了，一直沿用至今。
所以隔音的手段历史悠久，发展到今天衍生出很多相关产品：耳塞、隔音棉、隔音板等，后来人们发现这种手段的隔音效果有限，所以也不断的探索更多的方法比如用其它声音来盖过噪音，比如听音乐，加大声音音量就是一个不错的选择。
于是，在遇到隔壁装修的时候，很多人会戴上耳机或是调大音箱音量但是夹杂了噪音的音乐，其本身也成了噪音，这也不是降噪的终极目的，为了听更纯粹的韵，主动降噪耳机由此产生。
1978年，BO S E的创始人A m a r G.B o s e博士在从欧洲飞往波士顿的飞机上，发现了飞机的引擎噪声干扰了他戴耳机欣赏音乐的兴致，这就激发了他对主动降噪技术研究，在下了飞机后就开始推导验算，写出了主动降噪耳机的最原始的方程式。
世界上的第一台降噪耳机也由此诞生，与所有的高精尖技术一样，这项在当时看来先进的技术在当时也应用到了军事领域。
直到1989年，B O S E才将此技术投入量产，专供飞行员使用，此耳机一面市便得到美国军方的大单据说美国军方通过给飞行员/地勤人员佩戴降噪耳机，节约由于噪音致残而需发放的补偿金高达2亿美金5其实主动降噪的原理并不复杂，就是通过收集噪声，然后经过内部的降噪电路运算后发出这些噪声的反向声波来抵消噪音。
高深度混合主动降噪数字对讲立体声耳机系统的设计研究
高深度混合主动降噪数字对讲立体声耳机系统的设计研究一、引言随着科技的不断发展，数字对讲立体声耳机系统已经成为一种必不可少的数字音频设备，它不仅可以提供高保真音质的音频体验，还可以实现主动降噪功能，让用户在嘈杂的环境中也能享受纯净的音乐。
本文基于高深度混合主动降噪数字对讲立体声耳机系统的设计研究，探讨了该系统的设计原理、关键技术和性能参数，并对系统的未来发展方向进行了展望。
二、系统设计原理1. 系统框架高深度混合主动降噪数字对讲立体声耳机系统是由数字信号处理器、混合主动降噪电路和立体声播放单元组成的。
数字信号处理器负责音频信号的数字化处理，混合主动降噪电路通过传感器采集外界环境噪音，并通过相位反转技术实现主动降噪，立体声播放单元负责输出高质量的音频信号。
2. 设计原理系统的设计原理主要包括以下几个方面：数字信号处理技术、传感器信号采集技术和相位反转技术。
数字信号处理技术是系统的核心技术，它包括音频信号的采样、量化、编码和解码等过程，通过数字信号处理器对音频信号进行数字化处理，可以实现音频信号的高保真传输。
传感器信号采集技术是主动降噪的关键技术，传感器可以实时采集外界环境噪音，并将其转化为电信号，提供给混合主动降噪电路进行处理。
相位反转技术是主动降噪的有效手段，它通过对环境噪音的相位进行反转，实现与环境噪音相消的效果，从而实现主动降噪的功能。
三、关键技术1. 数字信号处理技术数字信号处理技术是现代数字音频设备的核心技术，它包括音频信号的采样、量化、编码和解码等过程。
在高深度混合主动降噪数字对讲立体声耳机系统中，数字信号处理技术的应用可以实现音频信号的高保真传输，使得用户可以获得更加清晰、纯净的音乐体验。
2. 传感器信号采集技术3. 相位反转技术相位反转技术是主动降噪的有效手段，它通过对环境噪音的相位进行反转，实现与环境噪音相消的效果，从而实现主动降噪的功能。
在高深度混合主动降噪数字对讲立体声耳机系统中，相位反转技术的应用可以有效地消除环境噪音，让用户可以获得更加清晰的音乐体验。
防噪音耳机的研究与设计
设计阶段：概念设 计、初步设计、详 细设计、原型制作
实践案例：成功设 计出一款具有优异 降噪性能的耳机
未来展望：不断优 化设计，提高降噪 效果，满足更多用 户需求
技术难题与解决方案
噪音消除技术：防噪音耳机设计的 核心难题
电池续航时间：提高耳机续航能力 的技术挑战
添加标题
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舒适度问题：如何平衡噪音消除与 佩戴舒适度
未来发展方向与展望
智能降噪技术：利 用人工智能算法进 一步提高降噪效果
无线充电技术：实 现快速充电，提高 用户体验
个性化设计：满足 不同用户需求，提 高产品竞争力
环保材料：采用可 持续发展的环保材 料，降低对环境的 负面影响
THANK YOU
汇报人：XX
未来展望：新技术的发展和应用
产品推广策略
社交媒体营销：利用微博、微信等平台进行产品推广，与网红、意见领袖 合作，提高品牌知名度。
线下活动：组织线下体验活动，邀请潜在客户亲身体验产品效果，提高购 买意愿。
合作推广：与手机、音乐等相关品牌合作，共同推广产品，扩大市场影响 力。
优惠促销：推出限时优惠、买一送一等促销活动，吸引消费者购买。
创新型防噪音耳机案例
创新型防噪音耳机设计理念 创新型防噪音耳机技术实现 创新型防噪音耳机市场前景 创新型防噪音耳机用户体验
失败型防噪音耳机案例
案例名称：某品 牌防噪音耳机
失败原因：降噪 效果不理想，存 在明显噪音
改进建议：加强 技术研发，提高 降噪效果
案例分析：该案 例为失败型防噪 音耳机，主要问 题在于降噪效果 不理想，存在明 显的噪音，影响 了用户的使用体 验 要的防噪音耳 机品牌和型号， 分析其市场份 额和竞争优势。
降噪音设备设计创新案例分享
降噪音设备设计创新案例分享在现代社会中，噪音污染已成为常见问题，对人们的健康和生活造成了不少负面影响。
由此，降噪音设备的研发与设计变得极为重要。
本文将分享几个降噪音设备设计的创新案例，旨在提供一些启示和思路，以改善噪音污染对环境和人们生活的影响。
一、面向城市居民的户外降噪耳机为了满足城市居民在户外环境中享受宁静的需求，有设计师提出了一种新型的户外降噪耳机。
该耳机采用了主动降噪技术，在嵌入式麦克风的帮助下，测量环境噪音，并通过内置的音频处理器即时降低外界噪音。
同时，耳机还配备了高品质的音频解码器，并采用了先进的无线传输技术，使用户能够享受高音质的音乐和语音通话体验。
二、创新型纺织材料用于降噪窗帘噪音对于室内环境的影响也是不可忽视的。
为了解决这一问题，有设计师将纺织材料与降噪技术相结合，开发了一种创新型的降噪窗帘。
该窗帘采用了特殊的纺织面料，具有良好的吸音效果。
同时，在窗帘的内部添加了一层隔音材料，有效隔绝外界噪声的传播。
这种设计不仅提供了私密与安静的室内空间，还赋予了窗帘美观的外观与触感。
三、基于智能技术的降噪耳塞针对需要长时间在噪音环境中工作或学习的人群，有设计师提出了一种基于智能技术的降噪耳塞。
这种耳塞集成了嵌入式陀螺仪和心电图传感器，能够根据用户的身体姿态和心率等指标自动调整降噪效果。
当用户需要集中注意力时，耳塞会根据用户的需求提供更好的降噪效果，从而更好地帮助用户工作和学习。
四、无声电梯设计创新电梯是现代建筑中常见的噪音源之一。
为此，有设计师提出了一种无声电梯设计创新。
该设计主要通过使用新型的减震材料和减震装置来降低电梯在运行过程中产生的噪音。
同时，电梯的控制系统也进行了优化，使其运行更加平稳，减少了运行过程中的振动噪音。
这种无声电梯设计创新不仅提高了用户的乘坐体验，也减少了电梯对周边环境的噪音干扰。
五、智能噪声监测系统为了更好地掌握噪音污染的情况，有设计师提出了一种智能噪声监测系统。
该系统通过布置在不同位置的传感器获取环境噪音数据，并将数据上传到云平台进行实时分析。
耳机降噪方案
耳机降噪方案
一、前言
在当今快节奏的生活中，耳机已成为人们聆听音乐、语音通话、观看视频等不可或缺的伴侣。然而，在嘈杂环境下，耳机的降噪功能显得尤为重要。为此，本文将结合专业知识和实际需求，制定一份详细且人性化的耳机降噪方案。
二、目标
1.提高耳机在嘈杂环境下的使用体验，降低环境噪声对用户听力的影响。
3.培训销售和客服团队，提高其对耳机降噪方案的了解和掌握。
4.通过线上线下渠道，开展产品推广活动，提高用户对耳机降噪方案的认识。
5.定期收集用户反馈，优化产品，提升用户体验。
五、总结
本方案旨在为用户提供一套合法合规的耳机降噪方案，通过主动降噪和被动降噪技术相结合，实现个性化降噪，提高用户体验。同时，注重舒适度和合法合规性，确保用户在享受降噪效果的同时，兼顾安全性和舒适性。通过实施与推广，将本方案普及到更多用户，为广大耳机用户带来更好的使用体验。
（3）环境音模式：允许一定程度的噪声进入耳朵，确保用户在户外使用时能听到周围的声音，提高安全性。
3.用户个性化设置
（1）降噪等级调整：用户可根据自身需求，调整降噪等级，实现个性化降噪。
（2）音质调整：用户可调整耳机的音质，以适应不同场景和音乐类型。
4.舒适度优化
（1）采用人体工程学设计，确保耳机贴合耳朵，减少不适。
（2）音质调整：提供多种音质模式，满足用户对不同音乐类型的偏好。
4.舒适度优化
（1）采用人体工程学设计，确保耳机贴合耳朵，减少压迫感。
（2）选用舒适度高的耳塞、耳罩材料，降低长时间佩戴的不适。
5.合法合规性保障
（1）遵循我国相关法律法规，确保耳机产品的安全性和可靠性。
（2）参照行业标准，保证耳机在降噪性能、音质等方面的合规性。
ANC耳机中通透模式设计方案
ANC⽿机中通透模式设计⽅案主动降噪⽿机⼀般有降噪模式和通透模式，降噪模式是尽量消除进⼊⼈⽿的外界噪⾳，⽽通透模式则是尽量还原外界的环境⾳。
通透模式可以补偿由于⽿机的被动降噪噪声的某些频段声⾳衰减，以⾼频为主。
1.分频段设计通透滤波器，多个可控开关对应控制。
同时配有变增益模块，对关⼼频段进⾏增益放⼤。
如助听模式，对于有听⼒障碍的⽤户来说，有将特定频段的声⾳增益放⼤的需求。
如根据不同的噪声场景，对通透模式进⾏定制。
2.根据⼼理声学设计3.通透模式采⽤前馈麦克风，需要考虑风噪和底噪等对还原出环境⾳的影响.4.⼈⽿是否需要听到外界的低频噪⾳？许多⽿机的通透模式的滤波器增益略⼤于1，此时有可能放⼤低频声⾳成分，使听感下降。
闭塞效应阻挡⽿道开⼝改进了将⽿道壁振动耦合到⽿道的空⽓中的效率，其增加了⽿道中的压⼒振动的幅度，并且继⽽增⼤了在⽿⿎膜上的压⼒。
这通常被称为闭塞效应，并且其可以放⼤在男性嗓⾳的基本频率处的声⾳多⾄20-25dB。
作为这些改变的结果，⽤户感知他们的嗓⾳具有过分强调的较低频率和强调不⾜的较⾼频率。
除了使得嗓⾳声⾳较低之外，较⾼频率声⾳从⼈类嗓⾳移除还使得嗓⾳较不可理解。
⽤户对他们⾃⼰的嗓⾳的感知的该改变可以通过修改前馈滤波器以准许⽤户嗓⾳的空⽓传导的部分，并且修改反馈滤波器以抵消闭塞效应⽽被解决。
如以上讨论的，如果闭塞效应可以被减⼩，针对环境⾃然度的前馈滤波器的改变通常也⾜以提供⾃⾝⾃然度。
减⼩闭塞效应可以具有超过⾃⾝⾃然度的益处。
朗伯德反射(Lombard Reflex)减⼩闭塞效应并且允许佩戴者⾃然地听见⾃⼰的嗓⾳具有⿎励⽤户在对另外某⼈讲话时在普通⾳量讲话的进⼀步益处。
当⼈们正在⽿机上收听⾳乐或其它声⾳时，他们趋向于过于⼤声地讲话，因为他们讲话⾜够⼤声才能超出他们听见的其它声⾳⽽听见他们⾃⼰，即使没有其它⼈能听见该声⾳。
相反地，当⼈们正在佩戴噪声消除⽿机但并未收听⾳乐时，他们趋向于过于轻柔地讲话从⽽在嘈杂环境中的其它⼈不能理解，明显是因为在该情况下他们容易听见他们⾃⼰的嗓⾳超出他们听见的安静的残留环境噪声。
主动降噪耳机的设计
主动降噪耳机的设计发布时间：2021-01-11T03:42:56.125Z 来源：《防护工程》2020年28期作者：行丽珍[导读] 随着科技的不断进步，噪声污染越来越严重，消费者对耳机防护产品的要求也会随之提高，因此，主动降噪技术称为目前研究的主要技术，被广泛应用于耳塞、耳机和汽车等领域。
陕西烽火电子股份有限责任公司陕西宝鸡 721006摘要：随着科技的不断进步，噪声污染越来越严重，消费者对耳机防护产品的要求也会随之提高，因此，主动降噪技术称为目前研究的主要技术，被广泛应用于耳塞、耳机和汽车等领域。
本文主要介绍了主动降噪技术的分类及各自的特点，降噪系统的组成，着重讲述了传声器和次级声源（受话器）的选型，从实际出发，进行理论与实践的结合，达到设计的最终目的。
关键词：主动降噪；传声器；次级声源1 主动降噪技术的分类主动降噪技术从实现方式上分为模拟降噪和数字降噪，模拟降噪技术可分为三类：一类是前馈式主动降噪技术；第二类是反馈式主动降噪技术；第三类是前馈式和反馈式结合的复合式主动降噪技术。
2 主动降噪技术的特点前馈式主动降噪技术的采样传声器位于耳罩外部，用来采集进入耳罩内的噪声，次级声源（受话器）用来产生与原噪声幅值相等，相位相反的噪声，实现抵消噪声的作用。
具有电路稳定性好，不易产生自激啸叫的特点，但自适应能力略差，适用于稳定的噪声环境下，在100Hz～1000Hz频率范围内降噪效果可达10dB～15dB。
反馈式主动降噪技术采样传声器位于耳罩内部，用于采集误差信号，即实际到达耳罩中的语音信号（需求信号）和噪声信号，通过反馈系统，将噪声信号消除，使误差信号与语音信号（需求信号）更接近。
电路复杂且稳定性较差，易于产生自激啸叫，但自适应性好，适用于随机的噪声环境，在50Hz～500Hz频率范围内降噪效果可达10dB～14dB。
复合式主动降噪技术是将前馈式和反馈式两种降噪技术结合使用，具有参考传声器和误差传声器，用来拾取噪声，并通过控制电路处理，最后由次级声源（受话器）产生与原噪声相位相反、幅值相等的噪声。
主动降噪设计anc技术原理及其应用
主动降噪设计（Active Noise Control，简称ANC）技术是一种利用反向声波干预环境噪音的技术，通过振动传感器感知环境噪音，然后通过信号处理算法产生与之相反的声波，并将其通过喇叭发射出去，从而达到减少环境噪音的效果。
该技术在很多领域都有广泛的应用，如航空、汽车、消费电子产品等。
让我们来了解一下主动降噪设计（ANC）技术的基本原理。
ANC 技术的原理是基于声学的相位干涉原理。
当环境中存在噪音时，我们可以利用传感器感知到噪音的波形，然后经过信号处理算法，产生一个与噪音相反的声波信号，再通过喇叭发射出去。
两个声波相遇时，通过相长干涉原理，可以使它们相互抵消，从而降低环境噪音的水平。
我们来看一下主动降噪设计（ANC）技术的应用。
在航空领域，ANC 技术被广泛应用于飞机的噪音控制。
通过在飞机舱内部安装传感器和喇叭，并配合合适的信号处理算法，可以减少发动机和空气动力学产生的噪音，提高乘客的舒适度。
在汽车领域，ANC 技术可以在车内通过车载音响系统实现主动降噪，消除引擎和路面噪音，为乘客创造更加安静舒适的驾驶环境。
在消费电子产品领域，ANC 技术被广泛应用于耳机和耳塞产品中，通过噪音传感器和音频处理芯片实现主动降噪，提供更好的音乐听感和通话体验。
针对主动降噪设计（ANC）技术，我个人认为，它是一种非常具有前景的技术。
随着人们对舒适性和健康的关注度越来越高，主动降噪设计技术将会在更多领域得到应用。
随着深度学习和人工智能技术的不断发展，信号处理算法也将更加智能化和高效化，从而提高主动降噪设计技术的性能和适用范围。
主动降噪设计（ANC）技术通过声学相位干涉原理，在航空、汽车、消费电子产品等领域有着广泛的应用。
未来，随着技术的不断创新和发展，我相信主动降噪设计技术将会为我们的生活带来更多的便利和舒适。
主动降噪设计（ANC）技术的应用范围正在不断扩大，其在各个领域的应用也得到了广泛的关注和认可。
除了航空、汽车和消费电子产品领域，ANC 技术还在其他领域展现出了巨大的潜力，例如在医疗器械、建筑工程和工业生产中的应用等。
如何设计一款主动降噪(ANC)耳机
如何设计一款主动降噪（ANC）耳机作者：风一笑在我最新的文章（主动降噪发展趋势、概念及技术难题）中，阐述了现有的各种主动降噪拓扑结构，并对原始设计商和合约制造商在生产过程中遇到的困难进行了分析。
开发过程的另一个难题是主动降噪回路本身。
本文将叙述以AS3415主动降噪芯片为基础设计一款主动降噪前馈耳机的必要步骤。
在正式开始制作一款主动降噪耳机之前，我们需要特殊的音频设备。
首先是用于测量频率响应和相位响应的音频测量系统。
可选用的音频设备有Audio Precision、Brüel&Kjaer、Soundcheck等。
除了音频测量系统，人耳模拟装置也是重要的一部分，如来自Head Acoustics、Brüel&Kjaer或GRAS的IEC711（入耳式主动降噪产品）或Head&Torso模拟器（头戴式及耳罩式产品）。
人耳模拟装置可在量测耳机特性时用于模拟人耳响应。
这些人工耳集成了高度精确的麦克风，能够测量到人戴耳机时真实听到的声音。
另外还需要一个扬声器，用于测量耳机的被动衰减特性，这是滤波器设计的一部分。
此扬声器应该是双向式扬声器，且最好是同轴双向式扬声器，以保证从扬声器到耳机的高频与低频的传输距离相等。
最后需要AS3415评估板，它包含了所有必要的连接器和前置放大器，使性能测试过程尽可能流畅地进行。
为什么要对耳机进行性能测试？每个耳机的声学表现都不尽相同。
原因很简单，因为耳机采用不同的组件，如拥有不同阻抗和传递系数的扬声器。
且每一款耳机的弹性衬垫以及前后声腔也都不一样。
要制作主动降噪耳机，了解耳机的特性很重要，这样才能获得良好的降噪性能。
主动降噪前馈耳机使用ECM麦克风捕捉耳机外部的噪音。
电子线路会产生一个抗噪反信号，然后通过扬声器播放出来。
理论上，ANC回路是一个简单的反相电路，但事实并非如此。
由于耳机的不同组件会影响频率响应和相位响应，简单的反相无法令ANC达到性能要求。
基于减法运算电路的主动降噪耳机设计与仿真
数字技术与应用 Digital Technology &Application
Vol.41 No.7 Jul 2023
中图分类号:TN949
文献标识码:A
DOI:10.19695/12-1369.2023.07.58
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第 41 卷
数字技术与应用
出信号 uo2，可见减法运算电路输出信号中的三角波噪声 经同相求和运算电路后基本消失，说明反相噪声与环境 噪声成功相互抵消。
图 6 反相噪声与环境噪声的抵消过程
Fig.6 The cancellation process of inverting noise and ambient
= uo
R4 R1
ui1
−
R4 R2
ui 2
（1）
由式（1）可见，图 2 所示电路的输入电压 ui1 和 ui2
分别乘以一个由电路参数决定的系数后相减，即得到输出
电压 uo。若进一步设置参数使 R4 和 R1 的比值，以及 R4 和
R2 的比值均等于 1，则式（1）可简化为如式（2）所示 ：
uo=ui1-ui2
noise
2.4 主动降噪强度调节功能仿真验证
在实际应用中，往往需要根据需求调节主动降噪耳
机的降噪程度，此功能可通过调节减法运算电路的参数
实现。根据式（1），在保证满足条件 RP=RN 的前提下， 同时调节图 2 中电阻 R2 和 R3 的大小，即可调节减法运 算电路输入信号 ui2 的系数，进而调节了音乐信号中加入 的反相噪声的大小。
uo=1/2 ui1+1/2 ui2
耳机降噪方案
耳机降噪方案引言随着生活和工作压力的不断增加，人们对于音乐和沉浸式体验的需求也越来越高。
然而，嘈杂的环境和噪音干扰却时常成为我们享受音乐或专注工作的障碍。
为了解决这一问题，耳机降噪技术应运而生。
本文将探讨耳机降噪方案的原理、分类和应用，为读者提供更好的音乐和工作体验。
一、耳机降噪方案的原理1. 主动降噪技术主动降噪技术是通过耳机内部的微型麦克风收集环境噪音，然后通过内置的信号处理器生成与环境噪音相反的声波，以实现噪音的抵消。
这种技术通常被称为“反噪音技术”。
主动降噪技术可以有效地减少低频噪音，如交通噪音和飞机引擎声。
2. 被动降噪技术被动降噪技术是通过材料的物理特性来阻隔外界噪音进入耳朵。
耳机使用密封性较好的耳罩和嵌入式隔音材料来隔绝外界声音。
这种技术主要用于减少高频噪音，如人声谈话和办公室环境中的键盘敲击声。
二、耳机降噪方案的分类根据降噪方式，耳机降噪方案可以分为以下几种类型：1. 主动降噪耳机主动降噪耳机通过内置的麦克风和信号处理器实现噪音的抵消。
这种类型的耳机适用于在环境噪音较大的场合使用，如乘坐飞机、乘坐公交车或在繁忙的办公室工作。
主动降噪耳机能够有效地减少噪音，提供更清晰的声音体验。
2. 被动降噪耳机被动降噪耳机主要通过材料的隔音效果来实现噪音的减少。
这种类型的耳机适用于环境噪音较低或噪音频率较高的场合使用。
被动降噪耳机使用密封性较好的耳罩和隔音材料来隔离外界噪音，提供更好的音质表现。
3. 混合降噪耳机混合降噪耳机结合了主动和被动降噪技术的优势。
它们不仅具备主动降噪耳机的反噪音技术，还采用了被动降噪耳机的隔音设计。
混合降噪耳机在不同噪音环境下能够提供更全面的降噪效果，使用户可以更好地享受音乐或专注于工作。
三、耳机降噪方案的应用耳机降噪技术的应用领域广泛，以下是一些常见的应用场景：1. 旅行和通勤在乘坐飞机、火车或汽车等长途旅行时，主动降噪耳机能够减少发动机噪音和环境噪音的干扰，为旅客提供更安静的音乐和影片体验。
有源降噪耳机方案工程
有源降噪耳机方案工程摘要：有源降噪耳机是一种能够主动抵消外部环境噪音的耳机，能够提供用户清晰的音乐和通话体验。
本文将介绍有源降噪耳机的工作原理、设计方案、测试和优化，并对未来的发展趋势进行展望。
引言：噪音污染是现代社会面临的一个严重问题，尤其是在拥挤的城市生活中。
长时间暴露在噪音环境中会对人的身心健康产生负面影响，因此，有源降噪耳机的出现成为了一种解决噪音问题的有效方式。
有源降噪耳机通过内置的传感器和电子元件，能够主动识别并抵消外部环境噪音，给用户带来清晰的音乐和通话体验。
本文将针对有源降噪耳机的工程方案进行详细介绍，包括设计原理、组成部分、测试方法和优化方案。
希望通过本文的介绍，读者能够对有源降噪耳机有一个更深入的了解，并对未来的发展趋势有所把握。
一、有源降噪耳机的工作原理有源降噪耳机主要通过两种方式来消除外部环境噪音，即通过外部传感器和内部电路的联合作用。
当外部传感器检测到环境噪音时，内部电路会产生一个与噪音相反的声波信号，从而实现抵消效果。
有源降噪耳机的工作原理如下：1. 外部传感器检测噪音：有源降噪耳机内部配备了多个传感器，可以实时监测外部环境的噪音水平。
2. 内部电路产生反向声波：一旦传感器检测到噪音，内部的电子电路会立即产生一个与噪音相反的声波信号，通过耳机扬声器发出。
3. 抵消效果：外部噪音和内部产生的声波信号相互抵消，使得外部噪音对用户的影响大大减弱。
二、有源降噪耳机的设计方案有源降噪耳机的设计方案主要包括传感器选择、电路设计、驱动单元和电源管理等部分。
下面将对每个部分的设计方案进行详细介绍。
1. 传感器选择：有源降噪耳机需要内置多个传感器，用于监测环境的噪音水平。
一般来说，可以选择MEMS传感器、电容传感器和压电传感器等。
这些传感器在灵敏度和功耗上有所不同，需要根据实际需求进行选择。
2. 电路设计：有源降噪耳机的电路设计是整个系统中最核心部分。
电路需要包括信号处理模块、数字信号处理器（DSP）、放大器和滤波器等，用于实时处理传感器采集的噪音信号，并产生相反的声波信号。
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处理主动降噪耳机设计的两大挑战
耳机主动降噪(Active Noise Cancellation) 的基本概念并不复杂,但如何实现高品质的降噪效果却并不简单，特别是滤波电路的设计及生产过程控制更加关键。
本文针对ANC耳机设计者所遇到的困难，针对性地讨论如何采用创新技术进行滤波器及量产时调节，设计及生产高性能的降噪耳机。
两种结构的ANC系统的选择
主动降噪，是指采集环境噪音，并产生与噪音反相的信号用耳机等装置回放，用以抵消噪音的技术。
通常，主动降噪技术与被动降噪技术(采用吸音或隔音材料来降低进入耳朵声音的强度)相结合，以产生最佳的降噪效果。
典型的降噪系统由下列部份组成：
● 用以采集噪音的麦克风系统;
● 电子控制部份，用以处理声音信号，并生成降噪信号;
● 喇叭系统，用以产生降噪声音信号。
大部分ANC系统采用两种主要结构中的一种：前馈式或反馈式。
在前馈式系统(如图1)中，采样麦克风位于耳机外部，用以采集进入耳机的噪音，喇叭用以播放反相信号，用以抵消噪音。
前馈系统通常用于入耳式耳机设计。
在反馈式系统(如图2)中，麦克风位于耳机内部，采集所谓“误差信号”，这就是说，麦克风采集了正常播放的音乐信号与残留噪音混合的信号，把正常播放的音乐信号减去后，就得到残留的噪音。
通过恰当的反馈电路，可以使误差信号与正常音乐的差别尽可能的小，也就是说，降低了噪音。
在前馈系统中，由喇叭产生的用以抵消噪音的声音称之为反相声音(anti-phase sound)，因为要实现两个声音最好的抵消效果，必须幅度相同，相位相差180度(反相)。
如图3所示，从麦克风到位置A，组成了降噪回路。
这个降噪回路的传递函数必须被精确测量，因为在电声系统中，各种衰减及延时必须被考虑到。
换句话说，噪音从被麦克风捕获并通过信号处理到喇叭回放再传到耳道必须与噪音从耳机外部穿过耳机再传入耳道保持一致。
另外，因为耳机吸音材料所造成的被动降噪作用，麦克风在耳机外部捕获的噪音与真正穿过耳机传入耳道的的噪音并不完全一致。
在此，电子处理电路G(W)必须这些在整个降噪回路中的衰减及延时进行补偿。
反馈式工作原理有些不一样。
反馈式处理旨在衰减在A点(图4)的残留噪音。
反馈式设计必须要非常小心，在相应的频率范围内，必须进行负反馈设计从而降低残留噪音。
同时，必须小心过滤其余频率范围信号，特别是高频部份。
这是因为由于延时引起的相们改变将会随着频率的升高而增大，一旦相位差大于60度，负反馈将会变成正反馈。
这将引入严重的声学问题—高频噪音甚至是高频震荡引起啸叫。
与前馈系统相同的是，精确的声学测量是非常重要的。
测量结果将被计算并用于补偿降噪回路中的各种衰减与延时。
前馈式耳机设计
前面讨论了ANC系统在理想情况下如何工作。
对设计人员来说，真正的目标是在现在世界里如何获得尽可能好的性能。
以下为一个实际的例子，用以描述如何进行设计ANC耳机。
以入耳式耳机为例，如图5，通常设计工程师会遇到以下两个挑战。
● 不同的耳机有不同的声学特性，这些特性会产生不同的衰减及延时。
必须设计有效的滤波器用以补偿这些衰减与延时。
● 不可避免的，在量产过程中每一个机械、电子及声学零件的特性会有一些偏差。
每一个耳机在出厂前必须经过校准用以补偿由于各种元器件偏差造成的性能差异。
准确声学测量
采用人工耳与标准声源与音频分析仪的准确声学测量是非常重要的。
通过测量，可以得到耳机准确的衰减与延时特性。
相位与幅度测量必须同时进行以获得所有必须的数据。
测量由3部份组成，请参看图6。
通过这些测量，可以设计滤波器，用电路补偿由于耳机所引起的衰减与延时。
这使得系统得以产成反相噪音信号，用于抵消穿透耳机，人耳真正听到的噪音。
理想滤波器计算
一旦测量完成，理想的滤波器频率响应与相位响应曲线可以由下列公式得到：
典型的曲线如图7所示：
剩下的问题是，如何用真实的滤波器电路产生与理想滤波器一致的频率响应与相位响应。
通常，有很多种方式用以设计滤波器，但最直接可靠的方法是用已经在很多设计用已经采用的方法。
由奥地利微电子(austriamicrosystems)提供的参考设计(图8)采用专门为降噪耳机设计的芯片AS3501及相应的外部电路可以很好地完成降噪耳机的设计。
而基于AS3501的降噪耳机方案已被多家重要客户所采用并已在市场上销售。
采用AS3501的设计中，滤波器由一个陷波器和一个低通滤波器组成。
通过改变滤波器的参数配置，可以使实际滤波器的频率响应与相位相应和理想滤波器非常接近。
在一些设计中，如果耳机的声学特性非常好，只采用一个低通滤波器便可产生非常好的性能。
对一个典型的一阶主动低通滤波器，增益与截止频率可由下列公式计算所得：
在这个例子中，由一个截止频率为1KHz左右的低通滤波器和中心频率在3.5KHz的陷波器组成的滤波器即可产生与图7接近的频率与相位响应曲线。
滤波器设计可以通过模拟并进行微调来进行优化。
如图8所示，陷波器与低通滤波器的电阻与电容值进行过调整，从而获得与理想滤波器尽可能一致的性能。
简单的模拟结果如图9所示。
实际的降噪效果可以由图10所示的图型表示。
红线表示了主动降噪没有起作用时的噪音强度，并以此作为一个基准。
绿线表示主动降噪工作以后噪音强度。
红线与绿线之间的差值就是主动降噪的性能。
这个性能曲线显示，主动降噪在300Hz左右，可以获得超过30dB的降噪效果。
虽然人耳可以听见的声音范围是20Hz-20KHz，这个例子中，主动降噪的有效频率为50Hz-2KHz，主要原因为：
首先，对于超过2KHz的噪音，通过对耳机结构设计及材料选择，被动降噪可以起到很好的作用。
主动降噪只需专注于消除低频噪音，而对低频噪音，很难通过被动降噪进行消除;
第二个原因，因为声学设计的关系，高频部份相位开始快速翻转，这使得无法采用电子部份对快速翻转的信号进行补偿;
第三个原因，主动降噪也很难对非常低频部分的噪音进行消除因为耳机所采用的小型喇叭很难产生足够的低频能量，用以抵消环境噪声。
提高量产效率
前面提到，由于耳机所采用的结构，声学及电子元件特性不可避免会有一定偏差，因此，每一个耳机在量产的时候都要进行校准。
这个校准过程通常是降噪耳机生产过程中最具挑战性，并且最重要的部份。
在传统设计中，大多采用2个可调电位器放置在麦克风放大回路中，用以补偿各种原因造成的信号偏差。
在量产过程中，这两个可调电位器必须进行非常仔细的调整，导致整个降噪耳机生产的低效，并且很难保证一致性与稳定性。
奥地利微电子在AS350X系列产品中采用了全新的技术，为量产提供了全自动校准方式。
这种自动调整由一个校准盒，电脑应用程序及自动测量装置组成，如图11所示。
在这个系统中，有一个喇叭，放置于小型消音盒内，用来模拟环境噪音。
自动校准程序运行在PC上，分析由自动测量装置采集的信号，决定最佳的芯片参数，并将最佳的参数通过耳机音频输入线传输给芯片，并将参数固化在芯片内部，如图12所示。
这样的设计将大大减化生产的难度并提高了降噪耳机性能的一致性与稳定性。