你经历过噪音么？隔壁装修的声音，夏虫夜鸣的声音，汽车呼啸来去的声音……不论我们在听什么，耳朵里总是会漏进不同的声音，时间久了，这些声音就会对我们的听力造成损伤，严重的时候，会同时影响到视觉。
面对恼人的噪音，除了使用密封性更好的耳塞，或者放大耳机的音量，还有什么办法吗？说到这里就不得不谈谈噪声救星的ANC(Active Noise Control，主动降噪)技术了。ANC技术其实由来已久，它的主要原理是通过发出与噪声相位相反，频率、振幅相同的声波与噪声干涉实现相位抵消。此前这一技术主要被应用于一些专业领域，比如航空领域、高端汽车、军用耳机、高端专业级头戴式耳机产品当中。
不过，随着科技的不断发展及消费市场的不断扩张，ANC技术也被商家迅速掌握，快速复制并扩张到我们的日常生活中。

ANC技术在日常生活中的运用

ANC这个名词听起来或许有些陌生，但在生活中大家的接触却不少。耳机、汽车及许多家用电器都会用到ANC技术。
1.耳机
主动降噪在越来越多的年轻群体中开始流行起来原因，在于用户对于降噪效果都是有明显感知的。大部分人对音质的敏锐程度不一样，百元或千元级别的耳机对于一个对音质不敏锐的人来说，几乎差别不大。但主动降噪效果却不一样，在喧闹的城市中，带上降噪耳机就好像拥有了一片只属于自己的小天地，无论是听歌看视频还是通话，都更加自由没有约束。
耳机的降噪原理简单说就是外界的噪音声波传到耳机，耳机中内置的传感器收到声音后会将声音转换成电波，耳机降噪系统会根据传感器接收到的声波，发出反向的声波去抵消噪音，从而实现降噪的目的。
目前市面上降噪的耳机花样繁多，像索尼、惠威、BOSE等品牌都有不同型号的主动降噪耳机。
索尼的耳机款式多，花样新颖，可以解决消费者的各种穿戴场景。BOSE的耳机，在降噪工艺上更上一层楼，BOSE 700无限消噪耳机主打0-10级消噪功能，0级可以完全和现实无缝对接，开启清晰模式，别人说话或者汽车鸣笛都能听见。而到了没有车辆的安全的环境下，又可以调成10级，瞬间回到了自己的小世界。近年来，许多中国品牌，例如OPPO、漫步者、华为、小米等都开始推出体验和降噪水平都非常优秀的降噪耳机产品，目前市场也呈现出百花齐放的局面。
2.汽车
汽车也需要降噪吗？当然有，汽车噪音的来源基本上可以归纳为四个方面，即引擎噪音、轮胎噪音、空气噪音、车身共振噪音。除了加装隔音棉，使用双层玻璃与静音轮胎，不少高级汽车也会采用主动降噪技术。
将主动降噪技术运用于汽车领域的佼佼者——凯迪拉克表示：安静的行车氛围是我们对出行时的第三空间最基本的要求。早在2013年，凯迪拉克推出的XTS豪华轿车，就已经装备了BOSE5.1环绕声高级音响系统，通过车内不同位置的麦克风或传感器将噪音收集下来，包括车身四周的加速度、震动信息，然后通过主动处理控制器（DSP数字信号处理技术），播放相反的音频，以抵消噪音波。
汽车降噪技术发展至今，已经被运用自如，除了凯迪拉克的XTS，后面推出的凯迪拉克CTS、CT6、XT5也都纷纷装上了主动降噪技术。主动降噪也并非是凯迪拉克的专利，本田雅阁、本田思铂睿、福特蒙迪欧、福特锐界、福特金牛座、别克昂科威等汽车在主动降噪方面也做的相当不错。
3.室内降噪
随着人们居住要求的日益提高，室内降噪需求也愈发凸显，针对窗外、四邻活动及家用电器运转等噪声源，除了购买装配了主动降噪技术的电器外，研发三维开放声场主动降噪技术并将其运用到室内降噪以改善声环境，是未来室内噪声控制的一种可行方案。
目前主动降噪技术降噪频率约在50HZ~1000HZ，尤其对楼上桌椅脚步等中低频效率更高，相较于传统隔音方式有着减少厚重隔音材料应用和污染、安装维护更换简便、降噪效率更高等诸多优势，是未来噪声控制与绿色建筑发展的技术趋势。

主流降噪技术

主动降噪最核心的3个部分是ADC、DSP和DAC。ADC模拟数字转换器负责将环境声波转化为数字信号，DSP将数字信号进行计算分析，并生成一段相反的数字信号，最后由DAC将数字信号转化成声波。
很早以前因为DSP芯片不够强大，不支持实时的复杂计算等等，市场上只有analog ANC。现在随着DSP芯片的迅速发展，ANC主动降噪技术也越来越发达。ANC主动降噪也被细分为三种类型——Feedforward ANC（前馈主动降噪），Feedback ANC（反馈主动降噪）以及Hybrid ANC（混合主动降噪）。
前馈式降噪简单来说就是在耳朵边上放一个麦克风去监听噪声，然后在此基础上对耳机内来一个噪声反向抵消。这种降噪模式有一个问题，仅靠一个单独麦克风，很难降到纯粹干净的程度。所以现在大家都在关注有更极致降噪潜力的另一种降噪架构技术：混合降噪，混合降噪会在耳朵旁边再加一个麦克风来监听耳机内的噪声，然后通过监测残留噪声、从而实现反馈端更深层的降噪。
在ANC主动降噪方面，ADC、DSP和DAC三者缺一不可，ADC技术把环境噪音转化为模拟数字， DSP结合优秀的算法，让噪音的延时更小，最后通过优秀的DAC，一秒把人拉入“深海”模式。

ANC半导体未来发展趋势

2020年TWS（True Wireless Stereo，真正无线立体声）耳机的销量大幅增长，也带动了 ANC技术的发展。不少IC设计厂早已在主动式降噪技术上提前卡位——紫光展锐、恒玄科技、ADI、ams等芯片厂商也在积极争夺支持主动降噪功能市场。
为了迎合更大的市场，ANC半导体正在向体型更小，耗电更少方面发展，除此之外，不少IC厂家也在研究如何让ANC半导体更符合未来科技发展。智能化则是未来发展的主要方向之一，厂商通过优化降噪模型和算法，使主动降噪技术产品能够更加匹配各类应用场景，无需手动设置，就能完成适度的降噪，并在节约电能、减少功耗方面，进一步智能化。
ANC半导体的智能化需要大量的大数据处理与机器学习环节，而众所周知存储器在这样的大数据处理过程中至关重要。相信ANC产业随同存储器的高速发展能够高度智能化并拓展更多应用。SK海力士主力的DRAM与NAND闪存产品都将有助于其产业发展。
在汽车、工业、建筑等领域，厂商也在尝试进一步融合化、集成化，让半导体芯片与产品工艺、环境打造等各个环节相互融合，共同构成三维立体环境中的噪声抑制体系。
试想一下，也许在未来，主动降噪技术结合摄像头，可以智能化监控马路上的车辆噪音侵扰；在交通领域，汽车、火车、飞机等出行工具结合主动降噪技术，可以更好打造安静舒适的旅程；在建筑领域，施工扰民的问题也能得到大幅改善，延长工程项目每日的可施工时间。当我们开启智能化的主动降噪功能，也许我们能听到更多大自然的声音。


来源：news.skhynix