在上一篇《2019 真無線耳機發展劃重點：降噪、降噪，首先是通話降噪》的文章中，我們用一組預測數據說明了，真無線耳機（TWS）市場在蘋果的引領下已經進入井噴階段。

當年，蘋果憑借 AirPods 這一款單品引爆市場，在不到一年的時間內就迅速占領半壁江山，時至今日，隨著競品一代又一代的推陳出新，蘋果「頭號玩家」的地位依舊未受到動搖。

盡管 AirPods 大受歡迎，它一直以來也有一點被詬病的地方——降噪不給力。因 AirPods 不具備降噪功能，在戶外嘈雜的環境下，用戶為了能聽清音樂調大音量，這是常有的事情，體驗也并不好。

許多音頻廠商已經意識到，可以在這個方向挑戰 AirPods，補充市場空缺。盡管蘋果推出了 PowerBeats Pro 入耳式真無線耳機，但它事實上不具備降噪功能。換句話說，蘋果沒有在這個領域打造出一個標桿，也給同行保留了機遇。

關于耳機降噪，我們先理清楚幾個概念

在討論 TWS 降噪技術之前，我們先結合實例來討論被動降噪、主動降噪（ANC）這兩個概念。

被動降噪：也稱物理降噪，指利用物理特性將外部噪聲與耳朵隔絕開。一般常見的頭戴式耳機、入耳式耳機，即通過環繞耳朵的海綿（或帶吸音材質）、貼合耳道耳廓的硅膠，都能達到降噪的目的。

半入耳式佩戴固然舒適（比如 AirPods），但在隔音效果上，與入耳式耳機、頭戴式耳機對比，并沒有先天優勢可言。

入耳式耳機的耳塞，就已經能夠阻擋大部分環境音進入耳道內，效果參考你睡覺使用的純物理耳塞。而頭戴式耳機的密閉性就做得更絕，基本將整個耳朵罩住，甚至能隔絕一半左右的外界音。

主動降噪（ANC）：也就是目前耳機（包括有線、無線）普遍采用的降噪方式，通常由 Mic （麥克風）收集環境中的雜音、噪聲，通過降噪系統產生與之相等的反向聲波，對噪音進行疊加、中和。

目前，耳機 ANC 主動降噪實現的方式主要有，前饋降噪、反饋降噪和前饋+反饋的混合降噪，出于降噪效果、成本的考慮，廠商會選擇不同方案。

多個 Mic 有益于提高拾音的精度。這也是為什么我們通常能看到 TWS 耳機身上 2 個或 2 個以上麥克風孔。在這方面，頭戴式耳機在物理降噪上的先天優勢（體積）也得到了發揮——耳機上有足夠的空間放置數量更多的麥克風。

比如，鼎鼎有名的微軟 Surface Headphone 以及 Bose 最新的 Bose 700 身上都內置了 8 個麥克風，其中 6 個降噪麥克風，2 個收音麥克風，實現環境音降噪的同時，能夠拾取佩戴者清晰的人聲，從而實現喚醒語音助手或通話降噪。

讓 TWS 耳機實現降噪：繞不開的功耗、體積

在 TWS 行業起步，廠商的主要關注點在于耳機與手機、主副耳機之間連接、通訊的穩定性，以及功耗上。如今，不管是消費者，還是產品廠商，都已經開始意識到降噪這個需求的存在。

目前 TWS 降噪技術需要綜合考慮幾點：有限的體積、續航、以及聲學腔體設計。

TWS 身上的空間正所謂「寸土寸金」，相比能夠插在手機/音樂播放器取電的有線耳機以及頭戴式耳機，它要在如此小的腔體騰出空間塞下電池，且能塞下體積有限的聲學元器件以及主芯片，實屬不易。同時，施加的降噪算力對耳機續航也會是另一重考驗。

另外，無論是有線耳機還是無線耳機，耳機腔體內的聲學優化也對降噪、音質起到關鍵性作用。這里有一個案例：今年年初發布的小米藍牙耳機 Air，官宣具備 ANC 主動降噪功能，但一些媒體和玩家經實測后發現，它在地鐵、飛機等剛需場景，起不到明顯的降噪作用，只能應對日常的小雜音。業內人士分析，這款產品雖然采用了具有主動降噪功能的芯片，但在聲學腔體設計上有瑕疵，導致實際降噪效果并不理想。

2017 年，索尼發布首款無線降噪耳機「降噪豆」WF-1000X，也是業界第一款具備降噪功能的真無線耳機，引起不小的波瀾。自此，索尼的 1000X 降噪系列已經集頭戴式、頸掛式、TWS 三種形態的產品。

索尼在 WF-1000X 真無線耳機嬌小機身（單個 6.8g）下集成降噪模塊，開啟先河。同時，為加強耳機降噪能力，索尼 WF-1000X 搭載 SENSE ENGINE 技術，以「搭便車」的形式結合手機傳感器來識別環境音（需要搭配索尼 Headphones Connect APP 使用），在經內在算法處進行降噪處理，并且支持一鍵切換實現環境音功能。

今年 7 月，索尼最新一代真無線降噪耳機 WF-1000XM3 亮相，承襲了索尼頭戴式 WH-1000MX3 的降噪「基因」：耳機安置了全新的 HD 降噪處理器 QN1e，與配備的雙反饋麥克風結合，形成了雙側主動降噪模式。同時，耳機還可自動檢測用戶活動狀態，實現智能降噪。軟件方面，WF-1000XM3 也繼續支持 SENSE ENGINE 技術。

其中，索尼 WF-1000XM3 內置 QN1e 是一顆獨立芯片，與耳機主芯片（絡達 AB155X）分離，主要負責跑降噪算法。

今年 6 月份上線的小鳥音響的 Libratone TRACK Air+?是 TWS + ANC 降噪無線耳機的重要代表。

與索尼 WF-1000XM3 類似，TRACK Air+ 也同樣是采用雙芯片的方案，三個麥克 + 雙芯片 + 加速度傳感器 + 光學佩戴傳感器的硬件組合，主芯片為高通最新的 QCC5100 系列，另一顆芯片為獨立的數字主動降噪芯片。

主動降噪，究其本質是聲場控制問題，最終是通過聲學抵消完成的。主動降噪哪家強，其實不僅僅是在比拼芯片和算法，還在比拼主動降噪方面的聲學設計。

而聲學設計，其中又包含了很多學問：喇叭單元的選擇和聲腔設計、麥克風的選擇和聲腔設計、喇叭與麥克風之間的聲學設計......這些都將影響主動降噪的效果。

雖然各家都在出降噪芯片，但芯片更多的只是載體，真正的區別還取決于相關聲學設計。「對于主動降噪，決定因素是聲學設計的功力。」小鳥音響劉崧這樣認為。

從實際的產品體驗來看，不少媒體和玩家對于 TRACK Air+ 的降噪效果表現，給與了極高的評價。軌道圓腔體 + 三角金屬結構件 + 極佳的貼合度，加上積累多年的自研的 CityMix smart 主動降噪算法 + 三麥克通話增強算法，躋身于目前 TWS 降噪隊列的前列。

針對 TWS 耳機空間緊張這一客觀事實，目前行業上已有單芯片解決方案，即將 ANC 功能與主控芯片（藍牙芯片）集成在同一顆芯片當中，為 TWS 節省大量空間。

在兩年前 TWS 爆發之際，國內 SoC 芯片研發商恒玄科技（BES）就抓住降噪這一趨勢，堅持單芯片的方向，將 ANC 技術集成在藍牙芯片上。2018 年，BES 恒玄推出 BES2300 藍牙 5.0 TWS 真無線耳機解決方案，也是一款 ANC 高級主動降噪和藍牙音頻一體化芯片。

今年初，華為最新一代的真無線耳機 FreeBuds 2 標準版即采用 BES 恒玄 BES2300 藍牙音頻芯片，通過耳機內僅有的一顆主控芯片，實現高性能的自適應環境降噪技術以及高音質，耳機本身并不具備主動降噪的功能。

我們知道，相比聚焦在單項技術的芯片廠家，SoC 芯片廠商始終追求平臺上集成更豐富的功能，整體最強的性能，綜合最低的成本。

對于空間緊張的 TWS 來說，單顆芯片意味著更多的內部空間，能提供給聲學器件和電池。也意味著整體更低的功耗，以及顯著的成本整體優勢。

在 TWS 之前，BES 恒玄科技過去也在華為、小米 type-C 降噪耳機提供集成在藍牙芯片上的 ANC 方案，從另一個角度證明，單芯片 ANC 是具有可行性的，也為 BES 恒玄 TWS 單芯片解決方案成功鋪路。

TWS 降噪技術的新方向和未來

在半入耳式耳機上實現 ANC：ams 自動泄漏補償算法（ALC）

半入耳式耳機做降噪的難點，不僅僅是物理形態導致的漏音，另外一點很重要的是，我們佩戴半入耳式耳塞容易松動，漏入的噪音不斷發生變化，如增加主動降噪系統，需要實時檢測噪音的泄露量，并且要做到主動降噪的及時檢測、即時調整，這就會對算力提出更高的要求，從而給功耗帶來不小的壓力。

針對這一痛點，傳感器解決方案供應商 ams 艾邁斯半導體，也是魅族、漫步者、FIIL 等多個音頻品牌的產品背后的 ANC 降噪方案商，在今年初推出的自動泄漏補償算法（ALC），成功實現半入耳式耳塞主動降噪（ANC）功能。其搭載 ALC 技術的解決方案 AS3460 于今年 6 月份推出。

先來說說 ALC 這項技術：基于 FTT 頻譜分析，它可根據耳塞與用戶耳朵之間的泄露實時調整參數，能夠消除背景噪聲，從而提高語音通話、音樂和媒體內容的音質。它還可以幫助偵測一些極端應用場景，比如耳塞脫離耳朵這種情況。

據官方介紹，ALC 降噪技術的降噪能力理論上能達到 40dB，超出市場領先的 30dB 水平。

值得注意的是，AS3460 這次采用的是數字降噪的方案。相比以往的模擬電路，數字降噪是透過芯片內部 DSP 以及相關算法處理數字信號，無需復雜的外圍模擬硬件電路，所需要內置的元件數量遠少于模擬電路，占用更小的空間，有益于延長續航。

數字降噪：在聲音播放過程中對噪聲進行處理，降低噪音對聲音播放的影響，只有聽音樂的時候才能起到作用。

另外，AS3460 搭載自動場景預設即時環境噪聲檢測功能（APS），能夠針對不同噪聲場景（地鐵、飛機、公交等）自動配對最佳濾波器，實時計算最佳降噪參數并平滑切換，帶來自然的聽感且沒有 POP 噪聲。

降噪與環境聽音的權衡

一味的降噪，沉浸在音樂的世界中，也并不是消費者對降噪耳機的全部追求。尤其在轟鳴聲四起的機艙、熱鬧的街道、以及在戶外跑步等情景，用戶在隔絕噪音的同時也往往有交談、聽取外部信號（車輛鳴笛等）的需求。

為了取代手動摘下/戴上耳機這樣的手動操作，耳機解決方案商、產品廠商也推出了對應的解決方案——利用入耳式耳機所具備的環境感知（環境音和人聲）能力，將耳機的外部腔體與內部腔體聯系起來，通過耳機內部人工閥門的結構，一開一閉實現開啟/關閉降噪功能的效果。

目前市面上大多數產品是通過麥克風的電信號來接受外界聲音，但這會額外增加功耗。

為兼顧功耗的需求，樓氏電子在今年推出升級方案——樓氏微型聲學電控閥門，它是一項物理通道，所接受到的環境音沒有經過二次放大處理，相比較麥克風的電信號來說，具有功耗小、沒有延遲和失真等特點。

降噪與佩戴舒適度

入耳式降噪耳機的實現，一方面來自耳塞的物理壓力，另一方面來自 ANC 為抵消噪音施加的壓力，都會對佩戴者耳朵帶來不適感。

如何兼顧降噪和佩戴舒適度，是 TWS 降噪乃所有入耳式降噪耳機的一大技術難點，也是未來技術突破的一個重要方向。

在佩戴舒適度方面，業內的老行家 Bose 可謂是花了不少心思，不管是有線耳機、無線藍牙耳機，還是頭戴式耳機，都遵循人體工學的設計。比如其頭戴耳機 Bose QC35 II、Bose 700 通過大空間耳罩、軟硬度適中的墊圈材質，很大程度上解決夾耳感的問題。

在小型的藍牙運動耳機方面，Bose 擁有獨家的「鯊魚鰭」設計，主要代表為 Bose 早期的藍牙耳機 SoundTrue、SoundSport 以及知名的降噪耳機 QC30：耳塞式設計，柔軟的硅膠能充滿耳道，但又不會像入耳式耳塞般的壓迫，同時，鯊魚鰭形狀的硅膠環能夠頂在耳廓，不易松脫。

目前，Bose 的真無線運動耳機 SoundSport Free 以及針對睡眠場景打造的 Noise-Masking Sleepbuds 也已經延續了「鯊魚鰭」的設計。其中，Sleepbuds 由于功能單一，體積可以做到更小，滿足睡眠對舒適度更嚴苛的要求。

目前有一點稍微遺憾的是，Bose 知名 QC 降噪系列（頭戴式、頸掛式）目前還缺一款具備 ANC 主動降噪的真無線耳機。不過我們相信 Bose 很快會給我們帶來驚喜。

關于耳機降噪，需要探討的遠不止以上幾點。也希望各位行業人士、耳機發燒友能暢所欲言，提出對 TWS 降噪技術的認識和見解，集思廣益，為 TWS 降噪征途上提供新的靈感。

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