主动降噪系统（Active Noise Cancellation, ANC）是一种通过电子技术主动抵消环境噪音的技术，广泛应用于音频设备、交通工具、通信系统等领域。其核心原理是通过检测环境噪声并生成相位相反的反向声波，实现噪音的中和与消除。

一、主动降噪系统的核心组成

传感器：

用于实时监测环境噪声，常见的有麦克风阵列，可精确捕捉不同频段的噪音信号。

信号处理器：

对传感器采集的噪声信号进行分析处理，计算出与原始噪声相位相反、幅度相同的反向声波信号。

执行元件：

通过扬声器或振膜将反向声波输出到环境中，与原始噪声相遇时相互抵消。

二、主动降噪的工作原理

频谱分析：

系统通过传感器获取环境噪声的频谱信息，识别出主要噪音成分（如发动机谐波、气流脉动等）。

相位反转生成：

信号处理器根据频谱分析结果，生成与原始噪声相位相反、幅度相同的声波信号。

实时抵消：

反向声波通过执行元件输出，与原始噪声在空间相遇时相互抵消，从而降低环境噪音至可接受水平。

三、主动降噪的应用领域

汽车音响：

通过低音扬声器发出反向声波抵消发动机、排气系统等产生的低频噪音，可降低约12分贝，提升驾乘舒适性。

耳机技术：

耳机内置麦克风检测外界噪音，通过音频处理单元生成反向声波，实现主动降噪功能。

工业设备：

在通信系统、医疗设备等场景中，主动降噪技术可减少设备运行时的干扰信号，提高信号传输质量。

建筑与通风系统：

如通风隔声窗通过风道设计实现主动降噪，降低风机运行时的低频噪音污染。

四、技术优势与挑战

优势：主动降噪可精准抵消特定频段噪音，且系统自适应性强，能应对环境噪音变化。

挑战：对传感器精度要求高，系统复杂度较大，且需兼顾频谱覆盖与相位同步。

五、典型应用案例

凯迪拉克XTS：2013年推出的豪华轿车，首次将主动降噪技术应用于汽车领域，通过BOSE5音响系统实现高效降噪。

飞机与高铁：主动降噪技术可减少舱外噪音对乘客的影响，提升出行舒适性。

主动降噪系统通过精准的频谱分析与实时反馈机制，成为现代降噪技术的重要分支，持续推动各领域噪音控制水平的提升。