苹果Airpod、Amazon Echo和Google Home这些硬件产品面世之后，加上Amazon的Alexa和APPLE的 Siri等语音软件服务的大行其道，留给智能家居市场，未来的语音控制入口就有了很大的想象力。设想一下，通过随时带在耳朵上的Airpod控制公司、家里的所有设备，是不是离梦想中的世界很近了。但这个的进一步普及，就需要在硬件上解决一个问题，就是在拾音的时候进行噪声消除。我们相信研究这个技术和产品的公司未来将会成为一个新的巨头。什么是有源噪声消除对于噪声，大家一定都很熟悉。凡是我们不想听到的声音，都可以归结为噪声，例如坐飞机时候的引擎声，坐火车时的车轮声，外面马路上的车水马
有源噪声消除（Active Noise Cancellation，简称ANC）是一种先进的音频技术，旨在通过电子手段减少环境噪声对听者的干扰。这种技术广泛应用于耳机、听力保护设备以及某些交通工具中，以提供更为纯净的听觉体验。随着智能硬件如苹果AirPods、Amazon Echo和Google Home的普及，以及语音助手如Alexa和Siri的广泛应用，有源噪声消除技术在智能家居领域的潜力越来越大，有望成为未来语音控制的重要组成部分。
ANC技术基于波的干涉原理，它的工作机制可以追溯到高中物理课程中的波动理论。当两个波的频率相同，相位相反时，它们会发生干涉并相互抵消。在有源噪声消除系统中，麦克风首先捕捉到外部环境的噪声，然后这些噪声信号被送入一个专门的信号处理电路。电路分析噪声的频率和相位，并生成一个与原始噪声相位相反、幅度相匹配的反向信号。这个反向信号随后由耳机的扬声器播放出来，与环境噪声相遇并相互抵消，从而达到降低噪声的目的。
有源噪声消除主要分为前馈和反馈两种类型。前馈ANC系统中，麦克风直接拾取环境噪声，然后生成反噪声进行抵消。这种方案简单直观，但可能存在风噪问题，即麦克风误判环境噪声导致更大的噪声生成。相比之下，反馈ANC系统通过检测耳机内部的声音，去除音乐信号后的残留噪声来产生抵消信号，能更精确地消除噪声，但带宽有限，对高频噪声的抑制能力较弱。
为了解决这两种方式的不足，混合模式ANC应运而生，结合前馈和反馈的优势，既能避免风噪问题，又能有效抑制高频噪声。在全无线耳机中应用ANC技术，尤其是在蓝牙传输的环境下，信号同步成为了关键挑战。由于音乐和噪声采样信号需在时间上保持一致才能正确抵消噪声，因此在蓝牙传输的不稳定性和延迟中实现高精度同步是技术难题。
随着蓝牙技术的进步和无线耳机市场的快速发展，ANC技术的应用将更加广泛。无论是提升音乐聆听体验，还是在嘈杂环境中保持清晰的语音通信，有源噪声消除都在扮演着越来越重要的角色。未来，随着更多创新技术的涌现，我们有理由相信，噪声消除技术将在智能家居、移动通讯和音频娱乐等领域发挥更大的作用，带来更为宁静和沉浸的听觉享受。
