Electronic Technology
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电子技术
Electronic Technology & Software Engineering
电子技术与软件工程
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【关键词】DSP 智能 降噪耳机 技术分析
1 DSP智能降噪耳机相关概述
最近几年我国各个区域都具有着大大小
小的建设项目，而这些项目的运营又会产生大
量的噪音。除此之外，在其它场所也会存在许
多噪音，这些噪音会引起人们烦躁的不良情
绪，有些弱音量过高甚至会对人们的身体产生
危害，最为直接的就是对听力造成严重的负面
影响。因此对于这些无可避免的噪音干扰，如
何有效进行降噪处理就显得尤为重要。DSP 具
有处理快、可行性高、效果好等特点，基带信
号处理最为常用的一种方案。DSP 的高速接口
会直接连接于板内及板外的器件之上，主要运
用高速数据的通信，具有着价格低、能耗低、
失真低等优点，从消除噪音上来讲可以主动对
噪音进行处理消除干扰。
现阶段基于 DSP 的智能降噪耳机，无论
是在佩戴的舒适性还是便携性上都具有着较大
的改变，既可以有效保留原有耳机所具有的音
质，在不使用降噪功能时仍然可以具有着较高
的音质。通过 DSP 技术，能够将噪音转化为
电信号，之后通过硬件内的运算电路将噪音信
号转换为反向信号，以此中和噪音。在整个过
程中首先需要完成对噪音信号的采集工作，在
同一时间内完成对不同频率信号的解析与生成
同步的反向信号，这样才可以确保实时降噪。
除此之外，还有许多智能降噪耳机都是在原有
耳机基础之上进行改进的，所以在一定程度上
难以保留原有耳机的音质，在不使用降噪功能
时音质表现一般。但是基于 DSP 技术的降噪
耳机则可有效避免此类问题，实现智能化降噪，
即便当新噪音出现，该耳机也可以将噪音降低
至人们无法感受到的程度，将降噪电路可能产
生的负面影响降低到最小，DPS 智能降噪耳机
拥有者广泛的应用范围，如在交通工具及特点
的噪音场所。
2 基于DSP智能降噪耳机技术分析
基于 DSP 的智能降噪耳机技术
文/贡维勇
本文针对具有噪音的场合，
对 DSP 的智能降噪耳机进行阐述。
它主要是通过降噪程序及基于 DSP
硬件来实现降噪功能的，智能降
噪耳机内会具有设置相应的降噪
软件，在降低噪音干扰的基础上
还可以呈现出耳机原有的音质效
果，进而实现智能化降噪。
摘
要
一个完整的 DSP 智能降噪耳机控制系统
主要包括了两个部分：控制部分及电声部分。
其中控制部分包括了硬件及软件，硬件有数字
信号处理器以及外围所涉及到的电路，软件则
主要为实现降噪功能的算法；电声部分则主要
有次级声源（扬声器），参考传感器以及误差
传感器，下面将主要讲解 DSP 智能降噪耳机
硬件相关概述
2.1 DSP控制器
在对智能降噪耳机设计数字信号处理系
统时，内置的 DSP 芯片是非常重要的组成部
分。选择智能降噪耳机 DSP 芯片的最为重要
的标准是运算的处理速度，包括指令周期以及
MAC，指令周期主要是指执行一条指令所需
要花费的时间，MAC 主要是指完成一次算法
所需要的时间、价格、硬件资源及进度等。降
噪耳机噪音控制系统中，一般的 DSP 芯片基
本都可以满足运算进度及能耗方面的需求，价
格也在随着科学技术的发展不断降低，所以当
我们选择 DSP 内置芯片时需要它的运算能力，
确保软件算法能够正常运行及实效性，同时还
需要保证软件编程的便捷。
2.2 外围电路
DSP 智能降噪耳机的外围电路功能主要
是为了完成对噪音控制系统外部输入信号的调
整，进而转化为数字信号，通过控制器内的相
应算法对输入信号进行加工与处理，对输出的
数字信号再加以调整与改变将其转化为模拟信
号。
2.3 电源
DSP 在系统运行过程中会承受着大量的
数据运算任务，所以相关电源设计也是非常重
要的组成部分，因此可以根据实际的需求来进
行选择合适的电源，以此来确保系统内的各项
功能可以正常保持运行。
2.4 传声器
传声器主要是将声音信号转化为电信号
的能量转换器件，传声器的种类非常多，但是
多部分是以驻极体电容传声器为主，此技术已
经具有几十年的历史。驻极体传声器具有极为
宽广的频率响应，因为它的振动膜主要采用极
轻薄的材料制成，能够感受到音压，可以直接
将其转化为音频讯号，所以它的频率响应的低
音部分能够延伸到 10Hz 以下，高音部分则可
以轻松达到数万赫兹。它还具有着超高的灵敏
性，能够感受到极其微弱的声波，同时还会输
出最为清晰准确的原音，同时具备着快速瞬间
响应能力，可以清晰展现出明亮的音色。最后
它还具备较强的抗冲击性，体积小和重量轻等
优势，这些优势都能够被应用到降噪耳机之中，
进而设计成更加便捷合适的小型电声产品。
2.5 扬声器
扬声器主要是将电信号转化为声音信号
的能量转换器件，扬声器的种类也许多，但是
动圈式电扬声器是应用最为广泛的，主要是因
为它具有电声性能强、成本低、结构牢固等优
势。
智能降噪耳机通过上述所讲的一系列硬
件设备，再配上相应的软件处理能够引入一个
与原噪声声波相同而相位相反的次级声波，进
而让产生的噪音在原有的基础上在特定的区域
内进行相互抵消，并且在降低噪音的过程中确
保其它语音信号的顺利传输，因此即便在高噪
音的场所仍然可以保持良好的音质效果，让客
户能够畅想音乐的魅力。物理降噪耳机则会
具有着厚重的物理隔音设备，而智能降噪耳机
则不需要这些，佩戴起来也会更加舒适方便，
所以会受到更多人的青睐。此项技术也是最早
被商业化的一种产品，同时也是对噪声控制技
术应用最为成熟的领域。现如今，国际上已经
有许多大型企业积极介入到此项技术的研发之
中，同时也有了许多新的进展。
3 结束语
综上所述，在实际的日常生活中噪音是
复杂多变的，所以智能降噪耳机技术是极其重
要的。在实际的运用过程中，仍然可能会因为
技术因素而导致的一系列问题，所以应积极加
强对 DSP 的智能降噪耳机技术的研究，确保
设备的稳定性，这样智能降噪耳机必然会有更
为广阔的发展前景。
参考文献
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作者简介
贡维勇，男，湖北省竹溪县人。从事微型喇叭、
耳机及智能音箱的开发工作。
作者单位
深圳市冠旭电子股份有限公司 广东省深圳市
518117
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