1、 主动降噪技术现状与发展趋势 中国电子技术标准化研究院 国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验中心 2017 年 7 月 目 次 1 主动降噪技术发展沿革 . 1 1.1 主动降噪技术概述 . 1 1.2 主动降噪耳机技术发展沿革 . 2 1.2.1 降噪耳机概述 . 2 1.2.2 主动降噪耳机的技术发展沿革 . 2 1.3 汽车车内噪声主动控制技术发展沿革 . 3 2 主动降噪耳机技术的分类、技术现状与产品链 . 5 2.1 主动降噪耳机的分类 . 5 2.1.1 前馈式主动降噪耳机 . 5 2.1.2 反馈式主动降噪耳机 . 5 2.1.3 复合式主动降噪耳机 . 6 2.2 耳机降噪性

2、能极限 . 6 2.3 当前研究热点 . 8 2.3.1 降噪算法模型与优化 . 8 2.3.2 降噪结构与原理研究 . 8 2.3.3 产品化研究 . 9 2.4 产业链概要与典型产品示例 . 9 2.4.1 产业链概要 . 9 2.4.2 典型主动降噪耳机示例 . 10 3 汽车车内噪声主动控制技术的现状 . 13 3.1 汽车车内噪声主动控制系统的分类与特殊性 . 13 3.1.1 分类 . 13 3.1.2 特殊性 . 13 3.2 当前研究热点与主要研究机构 . 14 3.3 汽车噪声标准法规概述 . 14 3.4 典型车内噪声主动控制示例 . 14 4 主动降噪技术发展趋势展望 .

3、 16 4.1 智能化 . 16 4.2 节能化 . 16 4.3 融合化、集成化 . 16 4.4 技术独立化 . 16 4.5 模块化、价格亲民化 . 17 4.6 总结 . 17 参考文献. 18 第 1 页 共 19 页主动降噪技术现状与发展趋势 1 主动降噪技术发展沿革 1.1 主动降噪技术概述 噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。 声音由物体的振动产生， 以波的形式在一定的介质（如固体、液体、气体）中进行传播。从生理学观点来看，凡是干扰人们休息、学习和工作以及对所要听的声音产生干扰的声音，即不需要的声音，统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时， 就形成噪声污染。 产业革

4、命以来， 各种机械设备的创造和使用，给人类带来了繁荣和进步，但同时也产生了越来越多而且越来越强的噪声。 一般而言，消除或者降低噪声通常采用三种降噪措施，即在声源处降噪、在传播过程中降噪和在人耳处降噪； 但是这几种方式都是被动的， 实际使用过程中往往呈现出低频降噪效果差等缺点。为了主动地消除噪声，人们发明了“有源消声”这一技术，也就是主动降噪技术。 图1 主动降噪技术的原理示意图 图 1 所示为主动降噪技术的基本原理示意图。 可以认为所有的声音都由一定的频谱和能量组成。从接收噪声源着手，通过电声处理，运算出反相的波，并通过内置音频处理电路进行放大和重放，相互反相的声音将会叠加，噪声的振幅将会大幅

5、衰减，从而降低了噪声。 目前主动降噪技术已经在实际生产生活中得到应用； 但是受制于成本、 性能等各方面因素限制，其应用范畴还比较局限。常见的应用范围包括：主动降噪耳机、封闭空间有源噪声 第 2 页 共 19 页控制等。 以下从两例典型应用即主动降噪耳机和汽车车内噪声主动控制出发， 探究主动降噪技术的技术沿革和当前的研究热点，并结合产业现状分析该技术未来的应用前景和发展趋势。 1.2 主动降噪耳机技术发展沿革 1.2.1 降噪耳机概述 降噪耳机是一种很常见的护耳器， 在人们的日常生活和生产中有着广泛的应用。 降噪耳机由弓形头环连接两个半球形壳体组成， 壳体上附带有吸声材料和密封垫圈， 适用于存在

6、噪声污染的环境，降噪量一般在 20 dB 以上，可以单独使用，也可以与耳塞结合使用，脱戴方便，但是长时间佩戴后会有闷热等不适感。 按照降噪方式，降噪耳机可以分为被动降噪耳机（无源降噪耳机）和主动降噪耳机（有源降噪耳机）。 （1）被动降噪耳机（无源降噪耳机） 传统的降噪耳机一般都是被动降噪耳机， 又称无源降噪耳机； 是利用隔声原理降低噪声的个人防护装置，具有佩戴方便、价格低廉等优点。被动降噪耳机在高频段有着良好的降噪性能，但是由于耳机体积和重量的限制，在 500 Hz 以下低频段的降噪性能较差。 （2）主动降噪耳机（有源降噪耳机） 包含有源降噪系统的耳机，一般称作主动降噪耳机，又称有源降噪耳机。