1.1背景
一般而言，消除或者降低噪声通常采用三种降噪措施：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，研究者发明了“有源消声”这一技术，也就是主动降噪技术。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衰减，从而降低了噪声。
目前主动降噪技术已经在耳机中得到广泛应用。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)。被动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。包含有源降噪系统的耳机，称作主动降噪耳机，又称有源降噪耳机；有源降噪系统有良好的低频降噪性能，可以实现在较宽的频带上良好的降噪性能。
其中主动降噪耳机按照控制电路分类可以分为模拟式和数字式，按照控制结构分类可以分为前馈式、反馈式和复合式。
1.1.1前馈式主动降噪耳机
前馈式主动降噪耳机使用前馈式有源噪声控制系统，又称开环式噪声控制系统，典型结构如图2所示。这种系统需要被控制的初级声场的声音信息，称为参考信号，参考信号传递到前馈式控制器，经过控制器处理后，产生一个相应的控制信号，驱动扬声器输出声音信号产生次级声场，进而和实际通过物理途径中传来的原始声波信号相叠加。误差传声器检测初级声场和次级声场的叠加所形成的误差信号，送到控制器中，控制器根据特定的算法调整次级声源信号的强度。
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