1.CVC和DSP降噪：
消費者在購買藍牙耳機時，總會聽到商家宣傳耳機時帶有的CVC和DSP降噪功能。 無論有多少用戶聽過這些描述，許多消費者仍然不明白兩者之間的區別。 區別，對於這樣一個技術問題，我們來科普一下兩者的工作原理和區別。
DSP 是數字信號處理的縮寫。 其工作原理：麥克風采集外界環境噪音，然後通過耳機內部的降噪系統功能，複製產生與環境噪音相等的反向聲波，將噪音抵消，從而達到更多效果。 降噪效果好。
CVC 是“清晰語音捕捉”的縮寫。 它是一種軟件降噪技術。 其原理是通過內置的噪聲消除軟件和麥克風來抑制各類混響噪聲。
區別如下：
A。 針對對像不同，CVC技術主要針對通話過程中產生的迴聲，DSP主要針對外部環境中的高低頻噪聲。
b. 受益者不同，DSP技術主要讓耳機用戶個人收益，而CVC主要讓對方受益。
綜上所述，採用DSP和CVC降噪技術的耳機可以有效降低通話外部環境的噪音，顯著提高通話質量和耳機的音質。
2.ANC降噪：
ANC是指主動噪聲控制，主動降低噪聲。 基本原理是降噪系統產生與外界噪聲相等的反向聲波，中和噪聲。 圖1是前饋主動降噪耳機的示意圖。 ANC 芯片放置在耳機內部。 Ref mic（參考麥克風）收集耳機上的環境噪音。 誤差麥克風（Error Microphone） 收集耳機降噪後殘留的噪音。 揚聲器經過ANC處理後播放抗噪音。
圖2是ANC系統的示意圖，分為三層，用虛線分隔。 最上面的主路徑是從參考麥克風到誤差麥克風的聲學通道，響應函數用P(z)P(z)表示； 中間層是模擬通道，輔助路徑是從自適應濾波器輸出到返回殘差的路徑。 包括DAC、重建濾波器、功率放大器、揚聲器回放、重新採集、前置放大器、抗混疊濾波器、ADC； 最底層是數字路徑，自適應濾波器不斷調整濾波器權重係數以減少殘差，直至收斂。 最常見的解決方案是使用 FIR 濾波器結合 LMS 算法來實現自適應濾波器。 化簡圖2，得到圖3。
先簡單說一下自適應濾波器和LMS（最小均方）算法的原理，然後圖3。如圖4所示，給定輸入xx和期望的輸出dd，自適應濾波器每次迭代都會更新係數，使得輸出 yy 和 dd 之間的差異變得越來越小，直到殘差足夠接近零並收斂。 LMS 是自適應濾波器的更新算法。 LMS的目標函數是瞬時誤差e2(n)=(d(n)−y(n))2e2(n)=(d(n)−y(n))2的平方，以最小化目標函數，應用梯度下降給出算法的更新公式。 （利用梯度下降來最小化一個目標並得到待求參數的更新公式的算法思想很常見，例如線性回歸。）使用FIR濾波器的LMS算法的更新公式為：w(n+1 ) =w(n )+μe(n)x(n)w(n+1)=w(n)+μe(n)x(n)，其中μμ是步長。 如果通過迭代來調整μμ尺寸，則為逐步LMS算法。
我們來談談圖 3。這裡自適應濾波器在 S(z)S(z) 之後輸出，以與期望的輸出進行比較。 S(z)S(z)會導致不穩定。 在文獻中，“誤差信號沒有與參考信號及時‘對齊’”，LMS 的收斂性被破壞。 （我還沒弄清楚是什麼意思T__T）一個有效的方法是FXLMS（Filtered-X LMS），它允許x(n)通過S^(z)S^(z)輸入到LMS模塊，S^( z S^(z) 是S(z)S(z) 的估計值。FXLMS 的目標：
E2(n)=(d(n)−s(n)*[wT(n)x(n)])2,
E2(n)=(d(n)−s(n)*[wT(n)x(n)])2,
所以梯度=−2e(n)s(n)*x(n)−2e(n)s(n)*x(n)，其中 s(n)s(n) 未知，其估計近似，所以FXLMS更新公式為
w(n+1)=w(n)+μe(n)x'(n)，
w(n+1)=w(n)+μe(n)x'(n)，
其中x'(n)=s^(n)*x(n)x'(n)=s^(n)*x(n)。
當自適應濾波器收斂時，E(z)=X(z)P(z)−X(z)W(z)S(z)≈0E(z)=X(z)P(z)−X (z ) W(z)S(z) ≈ 0，因此 W(z) ≈ P(z) / S(z) W(z) ≈ P(z) / S(z)。 也就是說，自適應濾波器的權重係數是由耳機的主路徑和副路徑決定的。 耳機的主路徑和副路徑相對穩定，因此自適應濾波器的權重係數也相對穩定。 因此，為了簡單起見，一些廠商的ANC耳機的權重係數是在工廠確定的。 當然，這款ANC耳機的聆聽體驗顯然不如真正自適應意義的ANC耳機，因為在實際情況下，相對於耳機方向的外部噪音、不同的溫度等都可能會對耳機產生影響。耳機的通道響應。
Matlab驗證
編寫Matlab代碼，採用變步長LMS的自適應濾波器，仿真結果如圖5所示。在0~2 kHz範圍內，採用前饋ANC消除高斯白噪聲，噪聲衰減30 dB+一般。 Matlab庫中的FXLMS是定步的，效果較差。
Q＆A
A。 為什麼 ANC 僅適用於 2 kHz 以下的低頻噪聲？
一方面，耳機的物理隔音（被動降噪）可以有效阻擋高頻噪音，不需要使用ANC來降低高頻噪音。 另一方面，低頻噪聲波長長，可以承受一定的相位延遲，而高頻噪聲波長短，對相位偏差敏感，因此ANC消除了高頻噪聲。
b. 當電子延遲大於主延遲時，算法的性能如何會大幅下降？
P(z)延遲小，S(z)延遲大，如P(z)=z-1，S(z)=z-2，只有W(z)=z時才能滿足要求，非——因果，不可及。
C。 前饋 ANC、窄帶前饋 ANC 和反饋 ANC 之間有什麼區別？
前饋結構有一個參考麥克風和一個誤差麥克風，分別收集外部噪聲和內部殘留信號。 反饋結構只有一個誤差麥克風，參考信號由誤差麥克風和自適應濾波器輸出產生。
寬帶前饋就是上述的結構。 在窄帶結構中，噪聲源產生信號觸發信號發生器，信號發生器產生自適應濾波器的參考信號。 僅適用於消除週期性噪聲。
反饋ANC使用誤差麥克風來恢復前饋結構中參考麥克風收集的信號，因為它只有誤差麥克風。 該路徑不滿足因果約束，因此僅消除可預測的噪聲分量，即窄帶週期性噪聲。 需要注意的是，如果前饋不滿足因果約束，即電子延遲長於主通道聲學延遲，則只能消除窄帶週期性噪聲。
還有一種混合 ANC 結構，包括前饋和反饋結構。 主要優點是可以保存自適應濾波器的階數。
