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主动降噪（Active Noise-Cancelling，简称 ANC）或主动降噪控制（Active Noise Control）是一项功能，已从相对罕见到几乎成为任何新推出的无线耳机和入耳式耳机的必备配置。随着移动会议和居家办公的普及，耳机中的麦克风也越来越多。但在咖啡馆接电话意味着要应对环境噪音。耳机包装上的 ANC 标识表明，环绕您头部的所有麦克风都可以帮助您在嘈杂的环境中保持专注和沟通。如果您只想在听喜欢的专辑时放松身心，或在跑步时保持状态，ANC 也能提供帮助。在本文中，我们将为您简要介绍 ANC（主动降噪）是什么，并提供一些选购顶级降噪技术时需要注意的关键事项。
什么是 ANC？
耳机不过是带更优美音效的耳罩。自诞生之初，封闭式耳机（更不用说入耳式耳机）就提供了被动降噪功能——即通过遮挡耳道来阻挡不需要的声音。但这种方法对高频声音最有效。如今，技术正被用于进一步改善耳机和入耳式耳机所能应对的环境极端情况，这样您就不必不断调高音量而永久损害听力了。尽管主动降噪技术备受关注，但这并不意味着它是新事物。
尽管感觉像是非常现代的技术，但降噪电路已经存在并不断改进了近一个世纪。在其 1936 年的专利中，发明家 Paul Lueg 描述了一种“消除声音振动，尤其是干扰性振动”的方法，该方法利用麦克风和扬声器来实现。后来，在 20 世纪 50 年代中期，工程师 Lawrence J. Fogel 获得了用于改善飞机和直升机驾驶舱语音清晰度的系统专利，这些系统与我们今天所知的 ANC 技术非常相似。Bose 公司在 20 世纪 80 年代末开始将这项技术推向消费者。要彻底了解 ANC 的工作原理，我们需要从他们探索的一些简单物理学知识开始。
相位的游戏
声音本身是无形的，这意味着它离不开传播介质。在我们日常的世界中，声音由声压波组成，声压波源于机械振动并通过空气分子传播。像所有波一样，这些波有交替的波峰和波谷，通过引入其他波可以干扰或增强这些物理特性。这就是主动降噪系统的背后机制：通过麦克风捕捉环境噪音，进行分析，然后同时以反相播放，使相对的波峰和波谷相互抵消，从而可能将波的幅度降低至零。换句话说，如果干扰声波沿一个方向移动，ANC 声波就沿相反方向移动，最终结果是噪音大大减小甚至完全消除。虽然这可能会影响耳机的音色，但数字信号处理技术已经发展到可以补偿任何变化的程度。不过，需要强调的是，ANC 耳机并不适合音响爱好者、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组成部分：至少一个用于捕捉环境噪音的麦克风，一些用于反转捕捉到的噪音的电路或程序，以及至少一个用于传输反转音频的扬声器。由于它们能有效消除发动机和办公室的持续嗡嗡声，ANC 芯片组在蓝牙耳机和入耳式耳机中得到广泛宣传——这些是用于移动的设备。隔离外部噪音是智能手机为提高通话音频质量而采用的一种技巧，已经有相当长一段时间了。事实上，如果您曾经使用过 iPhone 等设备，您很可能在不知情的情况下受益于 ANC 技术。
数量的力量
同时进行降噪和语音采集需要多个麦克风才能有效完成。没有多个麦克风，ANC 设备无法区分用户语音的可选噪音和环境噪音；单个麦克风设计只会消除所有噪音。因此，大多数现代智能手机使用至少两个麦克风来提高通话清晰度，一个麦克风靠近用户嘴部，另一个尽可能远离。通过这种多麦克风系统，智能手机 ANC 系统不仅能清晰捕捉用户的声音，还能通过与环境噪音进行比较，准确知道应该让哪些音频通过，从而增强用户声音。
尽管外壳的可用空间较小，但最佳的主动降噪耳机和入耳式耳机都基于相同的设计原理，并经常配备专用麦克风阵列，以提供比智能手机标准配置更出色的语音清晰度。例如，Jabra Elite 85t 降噪入耳式耳机在每个耳塞中总共有三个麦克风：两个专门用于捕捉内部和外部环境噪音，一个对准用户的嘴部。Sony WF-1000XM4 入耳式耳机同样集成了一个外向麦克风和一个内向麦克风，以及一个用于聚焦语音的“波束成形”麦克风和一个专用于监测和调整 ANC 性能的先进处理器（使其成为我们青睐的入耳式耳机）。制造商采用略有不同的方法，有的配备更多拾音器和芯片组，/或更优化的算法，但最终目标是一样的：掌控噪音。
主动降噪的反面是什么？
如果 ANC 入耳式耳机和耳机包含多个麦克风来捕捉外部世界的声音，那么理论上它们应该能够播放它们听到的周围环境的声音，这正是通透模式的工作方式。通过让用户在收听其他媒体的同时选择性地听到外部噪音，通透模式（不同制造商称之为 SurroundSense 或 Ambient Mode）可以在公共场所进行活动时提高工作效率和环境意识。由于通透模式使用现有麦克风，无需额外硬件，因此大多数主动降噪入耳式耳机和耳机都默认包含此功能。但如果您想充分利用 ANC 技术，请务必确认您选择的产品具有此功能。
反应与适应
制造商利用 ANC 产品中的麦克风的一种新颖方式是自适应均衡，这在 Apple 的 AirPods Pro 和 AirPods Max 中尤为突出。在这些设计中，一个朝内的麦克风会测量用户耳内的声音，并利用这些信息对低频和中频进行实时 EQ 调整。理论上的最终结果是，可以根据用户的耳道形状、耳机在运动中的各种变化，以及渗入的噪音量和类型，提供一致且精确的听觉体验。如果您是一位听各种音乐、播客和其他流媒体的用户，自适应均衡绝对值得一试。
前进的一步
主动降噪耳机的性能水平仅取决于设备的设计，即使是最好的设计也有其实际限制。多麦克风系统通常在将用户声音与周围环境隔离开来方面做得很好，但环境越嘈杂，硬件就越难区分两者。例如，在非常拥挤的咖啡馆或地铁车厢里，ANC 仍能以非常高的水平运行，但之后在同一环境中，麦克风在通话时就无法正确识别用户的声音。通过设计选择（如麦克风的数量和位置），并确保它们指向狭窄、集中的方向，可以缓解其中一些影响。但请记住，在嘈杂的地方接听电话时，可能需要切换到智能手机的免提模式，或者干脆走到外面去。
关于主动降噪的一些最后想法
无论您是通勤族、健身爱好者，还是 PowerPoint 大师，主动降噪都是一种方便且价格合理的工具，可以帮助您保持专注和高效。ANC 的技术相对简单，现在也相当普遍，与传统的扬声器设计相比，它能让从打电话到听专辑的任何事情都更加清晰和令人愉悦。如果您从未体验过主动降噪耳机或入耳式耳机的自由，现在是开始体验的最佳时机。
