帶有「降噪」功能的耳機或 MP3 ，其降噪的原理是怎樣的？

12-03

降噪方法分為被動降噪和主動降噪。前者指的就是普通的隔音了，利用硅膠塞等在耳洞內形成封閉空間，阻擋外部雜訊傳入。這種方法的特點是容易濾去高頻雜訊，而對低頻雜訊過濾效果不佳。不信你用手指堵上耳朵，尖刻的聲音明顯減弱，而機器轟隆等低沉的聲音卻依然明顯。不過我猜你更關心的應該是主動降噪吧，對此答主我只能搖搖頭了……不是不知道，而是請你一起搖頭，注意觀察：搖頭的時候還可以看清手機屏幕上的字嗎？差不多可以的，這說明頭部轉動並沒有給眼睛帶來太大的擾動，這是為什麼呢？因為眼睛感受到視野變化的信息，及時傳給大腦，大腦給眼睛一個反向轉動的命令，從而與腦袋的轉動角度幾乎抵消，減少視野的晃動。主動降噪耳機也是類似的原理，利用麥克風感受周圍的雜訊，傳給晶元，再讓揚聲器發出一個與雜訊等振幅、反相位的聲音，從而與原雜訊相互抵消。這種方法對低頻過濾效果非常好，不過頻率太高時，可能遇到電路延遲及波長減短帶來的相位誤差問題。兩種降噪方法合二為一，效果更佳。

本回答原載 中科院物理所微信公眾號 周五問答專欄。我是原作者本人。
我們是一個幾十人組成的校園科普社團。歡迎關注，謝謝支持！

主動降噪功能就是通過降噪系統產生與外界噪音相等的反向聲波，將噪音中和，從而實現降噪的效果。

@張博的答案貌似還是取之於百度百科 http://baike.baidu.com/link?url=-ew8NBvsbYXnuePBj9DcipQTpQAWQkhjnmVEIhAnTa_yVngRJ78hA9d7PeSOSLweh1QakNknONzdFgxgecC60q
降噪耳機，採用主動噪音控制，不同於一般耳機的被動隔音。其原理為：
　　1. 先由安置於耳機內的信號麥克風偵測耳朵能聽到的環境中低頻噪音 (100 ～ 1000Hz)
　　2. 再將雜訊訊號傳至控制電路，控制電路進行實時運算
　　3. 通過 Hi-Fi 喇叭發射與噪音相位相反、振幅相同的聲波來抵消噪音
這個怎麼來的呢？給張圖給大家。

這個就叫相位抵消= =！
另外現在基本上有FF的模式以及TF的模式，什麼意思呢？
就是耳塞靠進外環境的一處加一個麥克風或者是耳塞靠近耳朵內壁的一處加以麥克風，兩者出來的降噪感覺是不一樣的。當然也有兩者一併在用的比如bose的降噪。
現在華為出的降噪就是在耳塞靠外環境的地方添加麥克風。通過取得噪音反饋到電路板中，電路板模擬一個反相位的噪音產生相位抵消，所以大家們請起來的降噪耳塞的聲場都是有些扭曲就是這個問題。

現在宣傳的降噪都是主動降噪技術。

其實很簡單，聲音是有相位的。人耳對於中高頻相位不做處理，只感受響度。

但是聲音對於數字處理器而言是非常慢的信號，很容易通過Mic採樣到震動波形。

主動降噪就是把採樣到的波形進行反相，然後疊加到耳機正在播放的聲音上，讓振膜的震動中，抵消從耳機外側傳入的環境聲。從振膜到耳膜之間的區段，環境聲被有源地抵消掉了振幅，也就沒有足夠能量引起人耳的感受。

直觀的表現就是，環境聲聽不到了。也就是降噪。

主動降噪是通過添加一個麥克風，把原來的聲音和麥克風的聲音相減就可以抵消環境的噪音。

一些耳機使用主動降噪功能，在耳機里裝一個電池，然後耳機朝外的地方裝一個麥克風，把取得的聲音反相合併到原聲中在耳機里放出來，然後你耳朵聽到的噪音就被抵消了。

還有一些藍牙耳機，在你嘴邊拾取一個聲音，再在耳機朝外的地方拾取一個聲音，兩邊一減，就可以得到你嘴的方向的聲音，然後通過藍牙發給手機實現通話。

藍牙耳機建議買主動降噪的，畢竟在室外打電話的時候非常有用。普通耳機的主動降噪，除非經常坐飛機、火車、地鐵，否則還是用不大上，比較主動降噪是有損音質的。另外在外面走路時也不能用主動降噪耳機，否則容易發生危險。

要是能理解聲波，估計也不會來問這樣的問題了…
我用通俗的常識解釋一下。
原理類似於調節水溫。
你打了一盆水，希望水溫是35℃，比較舒服。但是剛燒開的水90多℃，所以你要加冷水降溫。冷水加多了溫度太低，你又要加熱水，反反覆復直到水溫合適。
而主動降噪是把水換成了聲波，加反方向震動的聲波，把聲波的能量中和掉，你就聽不到了。

主動降噪：耳機有個麥克風，能記錄進入你耳朵的外界噪音的聲波，然後在你聽的音樂上加入反波。

被動降噪：隔絕外面的噪音

友情提示：公共場合使用主動降噪耳機又想放屁時，請一定要摘下耳機

不請自來，正好這兩天信號系統的project做到了降噪耳機。

沒有做出來demo，用的是MATLAB的simulink模擬。我給幾個MATLAB中間簡潔明了的example，你看了應該就能理解了。在命令行直接輸入dspanc 得到的是封裝了secondary path的系統也可能是沒有考慮S(z)，輸入dspfilteredxlms產生拆開的系統，更加明顯一些。想知道lms演算法我會在之後貼幾個link。

我簡單解釋一下，簡單來說，就是產生與雜訊信號相反的聲波信號，使得信號相消。

一般的演算法是LMS演算法，使殘差平方最小。有可能會產生一個誤解，這樣說來直接取得雜訊信號取相反不就完美消掉了嗎，哪裡需要LMS演算法？主動降噪中間還有幾個問題，比較主要的，假設我們選用的是feedforward的方法，能夠得到原始雜訊信號。那麼我們會遇到的就會有初級通道殘留P(z)與次級通道殘留S(z)，而feedback則只有S(z)。這兩個都是依靠LMS得到權係數從而使得放出的信號與真實的信號相反。還有另一個問題就是delay，如果S(z)的delay比較嚴重那麼會產生很大的誤差，這一點我在做的時候一直沒有解決……補充說：我做的是feedforward，我認為這個問題需要P(z)和S(z)delay相仿，這樣可以很大程度提高降噪效果。學藝不精，羞愧羞愧。

有問題歡迎指出。

眾位大佬回答得差不多了。我說下手機上還有個降噪功能。一般在上方有個小空。當你打電話的時候，下邊嘴邊麥克會接收你的聲音A和外界雜訊B，降噪孔會接收到外界噪音B（少量你的聲音a），在處理的時候會過濾掉降噪空裡面，最終給你小夥伴的聲音是（A+B）－（a+B）≈A
沒有了噪音。

不過在封閉的環境裡面，由於回聲你的聲音在降噪孔裡面聲音可能比較大，會使你的通話音量衰減的。

以下是俺這個外行的胡說:

拿手機來說，普通耳機，是由手機里的處理晶元把存儲音樂的數字信號處理成模擬信號，按這個信號輸出的電流的大小如同狗啃一般的時刻變化，這些不安分的電流到耳機的喇叭那裡，據中學物理的電磁感應可以猜想，於是振膜也就跟著時刻變化，帶動空氣讓你聽到狗啃一樣的音樂。

然後，主動降噪耳機，以騷尼自家的沒有電池盒的無源主動降噪耳機插上騷尼手機為例，一方面處理晶元處理音樂的數字信號A，另一方面，耳機上面還有麥克風，用來錄製環境聲音，接下來我猜應該是處理晶元把麥克風錄製下來的聲音轉變為信號B+，然後對這個信號B+做反相等幅處理得到信號B-，再把這個信號B-與音樂的信號A疊加成C，然後按信號C轉變為世界清凈的狗啃一般的電流給耳塞的喇叭，然後你聽到的聲音就是沒有環境聲音干擾的音葯了(理論上)

因為騷尼手機自帶降噪處理晶元，所以你把騷尼的無源降噪耳機插到其它手機上沒卵用的，同樣，你把普通耳機插到騷尼手機上也是沒卵用的。

普通耳機，你聽到的是A+B
主動降噪耳機，你聽到的是A+(B+)+(B-)=A

耳塞上的mic拾音，機器通過演算法反向噪音，最後以一定音量和音樂一起疊加輸出回耳塞單元。

通常只對比較規則的噪音比較有效，比如公交和飛機上的雜訊，突然變化太大的噪音有時反而會被放大造成音質大幅度劣化。

這和演算法有關。

前端的話Sony f885加配套的nc31就能實現降噪，耳機的話Sony mdr-nc33自帶主動降噪功能