主动式降噪
耳机和耳麦
前馈
(耳罩外的麦克风）
在前馈式设计中，麦克风放置在耳罩外。在这种情况下，麦克风会先于听者检测到噪音。
ANC 电路会处理噪音并产生抗噪信号，然后将其发送到耳机。
利
弊
反馈意见
(耳罩内的麦克风）
在反馈设计中，麦克风置于耳罩内和扬声器前方，“听到 ”所产生的信号的方式与听者完全相同。
利
弊
混合动力
(耳罩内外的麦克风）
混合 ANC 设计将前馈和反馈 ANC（麦克风置于耳罩外部和内部）两大优势结合在一起。
利
弊
对 anc 性能的限制
- 理想理论遭遇世界局限
如果所有条件都很理想，上述 ANC 原理就能在很宽的频率范围内发挥作用。实际上，有许多因素限制了 ANC 在较高频率下的性能。
延迟，数字域
在数字域处理信号时，会出现一些延迟问题，从而影响 ANC 性能。理想情况下，处理过程应该是零延迟，但这是不可能的。由于涉及的信号频率波长较短，这种延迟对高频 ANC 的影响最大。
模拟域
在模拟域中，一个重要的限制因素是用户耳中系统传递函数的方差。频率越高，这种方差就越大，传递函数的相位也会发生多次快速偏移。由于 ANC 的基本应用是在反相位中添加噪声信号，因此许多快速的相位偏移当然会大大增加任务的复杂性。事实上，在较高频率下，噪声电平极有可能因此而升高，甚至进入一个不稳定的环路，找到自己的共振频率，变成一个振荡器。
由于这些原因，ANC 性能通常被限制在 1.2kHz 左右的频段。这也是有道理的，因为耳机/耳机的机械结构可在 1.2 千赫以上提供稳固的被动背景噪声衰减，从而使 ANC 在此频率范围内失效。
ANC 循环中要素的局限性
ANC 循环有三个主要元素：
理想情况下，这些元件在较大的动态范围内完全线性，具有平坦的频率和相位响应，并且没有内部噪声。如果是这样的话，设计 ANC 应用将是小菜一碟。遗憾的是，我们必须面对现实： 现代驻极体或 MEMS 麦克风具有相当高的动态范围、适中的噪声系数以及相当平坦的频率和相位响应。ANC 处理器也是如此，如前所述，它 “只是 ”增加了一些时间延迟。但说到接收器，情况就完全不同了。由于尺寸限制（尤其是入耳式耳机），必须选择相当小的接收器（直径 8 毫米至 15 毫米），因此一些性能参数变得相当具有挑战性。
主要参数： 最大声压级
如果 ANC 性能能够处理真正的高噪声声压级，例如 140 分贝声压级（交通噪声、飞机起飞声、喊叫声、建筑施工机械活动声等），那么接收机也应能够处理这些声压级，而不会出现明显的失真，并知道噪声信号必须根据 ANC 环路以反相方式再现。要做到这一点，接收机必须能够在不进入压缩模式的情况下实现非常高的膜冲程。接收器的直径越小，就越需要大的膜冲程。
二级参数
接收机应用的下列参数是次要的，因为它们与所选 ANC 数字系统中可用的滤波器阶数密切相关。几乎所有以下参数都可以通过无限制地使用滤波器数量来补偿，但代价是 ANC 电路的成本以及功耗的增加。因此，良好的工程实践是，在依赖更多的 ANC 滤波器阶数之前，先优化以下参数。
阻尼比
整个接收机应用的阻尼比ζ（zeta）应调至 0.7 左右，以实现电信号到声学信号的最佳再现（电信号的最佳镜像）。电信号与声信号的最佳镜像（由接收器再现）对于确保 ANC 环路的最高线性度，从而获得最佳 ANC 性能非常重要。约 0.7 的阻尼比是足够快的上升时间和系统共振频率后振铃最小化之间的最佳折衷。
在频域中，我们通常会表示共振系统的品质因数（Q 因子）。阻尼比和品质因数之间的关系式为 (1)
ζ=1/(2*Q)
通过公式 1 可以计算出，阻尼比在 0.7 左右时，Q 系数为 0.7（称为临界阻尼）。这意味着，在频域中，您需要一个临界阻尼系统来实现最佳 ANC 条件。
系统的总 Q 值与接收器的总 Q 值不同。接收机的总 Q 因子必须主要由一个非常强的磁铁系统控制，它能将 Q 因子降低到 0.7 的理想值，但通常这还不足以达到 0.7 的临界阻尼系数。其余降低系统 Q 因子的方法是在接收器后侧进行网状调谐和/或在耳机/耳机的后通风口上覆盖网状物。
因此，根据公式 1，当调谐 Q 因子约为 0.7 时，阻尼比也将约为 0.7。
相位响应
接收器的相位响应在 1.2 kHz 左右时，必须具有最小的相移和平滑的响应，这样 ANC 处理器才能处理信号。因此，这一频率范围内的共振必须保持在最低水平。最好只有由运动质量（线圈和膜）和膜的顺应性决定的机械共振。这种共振在动圈接收器中是不可避免的，但必须尽可能降低共振频率，因为它位于通频带之外。
可以看出，0.7 的阻尼比（等式 1）将产生最平滑的相位响应，从而获得最佳 ANC 反相位校正条件。
结论是，0.7 的系统品质因数可确保接收器输出的电信号与声信号之间的最佳转换，而这正是系统获得最佳线性度和最平坦相位响应的必要条件，可确保 ANC 环路获得最佳反相条件。
您是否想了解更多关于主动降噪的信息？
发送电子邮件或联系当地销售联系人，了解 Ole Wolff 能为您的产品开发提供哪些帮助。