一次看懂抗噪耳機原理－2020年5款ANC主動降噪真無線藍牙耳機推薦

寫在文前

真無線藍牙耳機自2016年由Airpods一代發表後眾多品牌開始如雨後春筍般冒出。在醞釀了幾年後，2019年底AirPods Pro再度為真無線藍牙耳機帶來全新氣象：「ANC主動降噪」（Active noise Cancellation）功能。

「抗噪」耳機與「降噪」耳機都是ANC主動降噪耳機

ANC主動降噪並非由蘋果首先使用，但ANC主動降噪一直不在耳機市場主流更遑論真無線藍牙耳機，因此相信不少人還是對ANC主動降噪這個技術不熟。

在網路、報章雜誌上看到的「降噪」 、「抗噪」、「ANC」、「NC」都是指同一個技術，就是這篇要讓大家一次了解的 ANC主動降噪 Active noise cancellation，也稱做 NC (Noise cancellation)。

本篇會為各位娓娓道來關於ANC主動降噪的歷史、原理及容易搞混的主動／被動／通話降噪，內容中亦會寫出會選擇降噪耳機時需要注意的的各種因素，一次了解ANC原理並於最後列出Daniel認為2020年最值得推薦的5款使用ANC主動降噪技術的真無線藍牙耳機。

ANC（Active noise cancellation）深度解析

首先Daniel會為大家介紹為什麼我們會需要ANC主動降噪功能、ANC主動降噪的緣起與歷史演進，知道ANC主動降噪的背景後接著深入了解關於ANC主動降噪的原理、對音質的影響等章節。

為什麼會需要ANC？

關於「噪音」的定義很多：從物理角度就是聲音的頻率、強弱、規律皆是雜亂無章的隨機聲波，會對人造成生理心理不適感；從廣泛的定義來說，只要是讓人感覺到「不好聽、厭惡」的聲音就可以被稱為噪音。

噪音的來源非常多，飛機或汽機車等交通工具、工廠、工地、日常生活都會產生噪音，因此噪音可以說是無處不在。噪音被歸類為環境汙染之一，在法律上被政府具體量化噪音標準。

• 政府噪音法規與介紹

自工業革命開始，地球上的環境噪音不斷在增加，噪音不只會干擾交談及生活更會衍生出健康與安全問題，因此才會有ANC主動降噪的需求，進而有科學家研究理論及研發降噪功能。

• 想了解為什麼人們會討厭噪音的原因可以看這篇

都市內的噪音

都市中有許多噪音來源，其中最主要的來源是交通工具，且噪音強度會隨著交通工具的速度與交通繁忙程度提高。這類環境噪音可能造成心臟疾病、睡眠障礙、耳鳴、壓力等心理健康甚至是聽力受損。

除了交通工具，施工工程、娛樂、民俗活動或是工廠及高音量營業場所都會使附近居民受到噪音影響，像是前些年不時會聽說便利商店的自動門「叮咚」聲造成附近居民睡眠不斷受到干擾並造成生理心理問題。

近年噪音帶來的聽力損害也躍升到職業病第一，不少職業如軍警與製造業都很容易受到職業噪音影響，因此這些容易接收到大量噪音的職業，在工作中使用被動降噪耳塞或是主動降噪耳機就顯得非常重要。政府也有訂定在工作環境超過95分貝雇主就必須提供降低環境噪音的相關設備，為的就是避免造成勞工永久性聽力受損。

不論是工作、環境亦或是娛樂都會帶來許多惱人噪音，這時候也會顯現ANC主動降噪的重要性：不只維護身體健康更能避免心理壓力。

技術起源與演進

1950年代

被譽為ANC主動降噪發明者與Evolutionary computation（演化式計算）之父的美國人Lawrence Jerome Fogel獲得５項關於降噪技術的專利，這些專利用在消除直升機駕駛艙中的噪音，而這些是最早關於降噪耳機的專利。

1970年代

有兩項讓ANC主動降噪技術的重大突破：Adaptive Filters（自適應濾波器）應用後降噪系統的可用性大幅提升，因為系統可以透過濾波器不斷適應外界與自身的變化；第二個是當時科學家開始認識許多聲音雜訊尤其是人造的雜訊源，人造產生的噪音普遍集中在某個頻段且有規律性，所以噪音變成可預測性。

降噪技術在這時已發展出現代ANC主動降噪的基礎，但礙於當時的電子技術不足，直到Digital Signal Processing（DSP數位訊號處理器）大力發展才得以用合理適當的價格及體積來計算與消除噪音的複雜訊號。

1980年代

美國音響公司BOSE與軍方合作開始量產製造軍事用的降噪耳機。

時至今日，主動降噪開始進入人們生活，最廣為人知的就是美國BOSE與日本SONY兩個品牌。

支援ANC主動降噪的耳機在Airpods Pro掀起這波ANC降噪真無線藍牙耳機浪潮前多數都是耳罩或是頸掛式，但技術持續進步讓ANC主動降噪已經可濃縮在小小的真無線藍牙耳機中，看到降噪耳機的歷史不免讓人感到科技的進步實在迅速。

ANC主動降噪原理

ANC主動降噪技術在原理上並非把噪音消除，而是產生與噪音相同卻完全相反的聲波來讓噪音與之相互抵銷，簡單說ANC主動降噪的原理就像數學的加減法非常直觀。

最早出現的降噪技術是Feed-Forward前饋式降噪，此套技術到現今依然被廣泛討論與應用在ANC主動降噪上。

在1970年代，G.B.B. Chaplin開發出Feedback反饋式技術的雛形，在一開始並非使用降噪麥克風而是使用轉速計，對於消除人工機械的循環窄頻噪音效果非常優秀，後面會詳細說明主動降噪的技術類型。

噪音類別

噪音一直都存在環境中，而噪音分成規律可預測與隨機兩種。隨機的噪音無法預測只能靠被動降噪阻隔；規律可預測的噪音中又分成「Broad band Noise寬頻噪音」與「Narrow band Noise窄頻噪音」。

寬頻噪音

寬頻噪音的能量分散在頻段中，因此被稱為寬頻噪音。寬頻噪音通常會出現在噴射飛機的低頻引擎還有爆炸的脈衝中。

窄頻噪音

窄頻噪音與多數環境噪音不同，大部分的能量都集中在特定頻段中，噪音擁有週期性，來源通常是旋轉或是做重複動作的人造機械如汽機車引擎、冷氣壓縮機、旋轉機器、電力變壓器這些機械。

在發動機、內燃機中使用ANC主動降噪技術可以有效的降低機械噪音，根據實驗，以450匹馬力的六缸柴油引擎做為測試對象，沒裝ANC主動降噪在機械內的噪音音量約123分貝，而裝上ANC主動降噪後噪音音量降到81分貝，帶來非常大幅度的降噪效果。

3種ANC主動降噪技術

目前ANC主動降噪技術有三種：前饋式、反饋式、複合式，降噪技術各有不同，下面會介紹關於這三種降噪技術的原理。

前饋式降噪（Feed-Forward ANC）

ANC降噪系統的開端，降噪麥克風置於耳機外側，在整套系統的最上游。透過麥克風收到噪音並靠著DSP（數位訊號處理器）來處理並轉換出反向聲波訊號。

前饋式的優點是麥克風會比使用者更快收到噪音，有更多的處理時間並適合降低頻率在1~2Khz的高頻噪音、有效降低寬頻噪音、對降低風聲的效果不錯。

缺點則是降噪麥克風無法聽到耳機所發出的反向聲波因此自體調節較差。另外還有前饋式降噪通常處理小範圍的噪音頻率。

反饋式降噪（Feedback ANC）

反饋式技術與前饋式相反，降噪麥克風置於耳機內側，同樣需要硬體晶片來處理噪音訊號。

因降噪麥克風置於內部所以能收到使用者所聽到的聲音並做即時性的反饋，可以處理的噪音頻率較廣，且在低音部分表現較佳。

反饋式技術無法單獨使用，可以將它視為一個驗算單位，接收使用者聽到的聲音藉此進行修正反饋。

缺點則是對高頻噪音的處理較差，且必須同時考慮到噪音及音樂否則會過濾掉不少低音造成音質表現下降。

複合式降噪（Hybrid ANC）

耳機內外都會放置降噪麥克風，因此同時兼具前饋與反饋式的優點，提供最佳的降噪品質。缺點部分則是技術門檻高且麥克風品質要求需要更高以避免收進多餘噪音，如廠商技術未到位可能會造成收進過多白噪音。

普遍都是高價產品才會有複合式降噪。使用此技術最知名的是Apple AirPods Pro與Sony WF-1000XM3降噪豆。

ANC對音質是否有影響？

有接觸耳機的人大多會有個認知就是「降噪耳機音質差」，Daniel會在這部分來與大家說說ANC主動降噪之於音質需要了解的知識。

ANC主動降噪因為發聲器（喇叭）需要同時發出聲音與抵銷外界噪音的反向聲波，因此音質部分勢必會受到干擾。

多數追求音質的人都會重視器材的「保真度」，即聲音細節是否能妥善還原，但開啟ANC主動降噪模式後，喇叭發出的反向聲波就可能造成聲音的細節部分被掩蓋流失，這時就會造成耳機音質變差、聽起來悶悶的情形。

各有一副不衝突

ANC主動降噪這個功能Daniel認為是看使用當下的場景

在安靜的場所使用高音質耳機當然可以獲得優於ANC主動降噪耳機的聆聽饗宴；在飛機、火車等交通工具、戶外、辦公室這些較嘈雜的場所，當你想要在這類場所聽音樂又不想被外界聲音干擾時就是ANC主動降噪的優勢場景了。如果在這些場所戴著一副高音質耳機，但被外界噪音造成干擾反而無法好好的欣賞音樂，因此ANC主動降噪耳機與高音質耳機Daniel認為是可以並存的，各有一副在使用上並不衝突。

若非極度講究音質的發燒友，ANC主動降噪功能是可以開關的，環境安靜關閉降噪同樣可以獲得不錯的聽感。在音質方面還有一說是開啟ANC主動降噪儘管影響聲音但未必每個人都不喜歡，被反向聲波渲染的聲音有些人聽起來會感覺更舒服。

怎麼看降噪深度圖？

ANC主動降噪真無線藍牙耳機的降噪強度有高有低，降噪深度圖是種以數據精確表現出耳機的降噪能力的圖表，那要如何看降噪深度圖來了解耳機的降噪能力呢？Daniel來做個簡單解釋分享給大家。

下圖中的橫軸是聲音頻率（hz），縱軸是噪音衰減（db）。橫軸對應到的縱軸值越高（圖中0~40部分），該頻率的降噪效果就越強。降噪深度達-10db，噪音的音量就是原先的2分之1。

Apple AirPods Pro的降噪深度峰值可以超過-30db，噪音已不到原先的1/8；而Sony WF-1000XM3的峰值深度逼近-40db，噪音音量就接近原先的1/16，降噪效果非常強。

• 想看更多降噪深度深度圖可前往國外知名耳機評測網站Soundguy瀏覽

被動降噪與通話降噪

市面上降噪技術很多名稱，這部分會為大家解釋幾種容易混淆的降噪技術與原理。

被動降噪

本文介紹的是ANC主動降噪，反之當然也就有被動降噪。ANC主動降噪的原理在前一個章節已談論過，因此我們就來說說被動降噪。

被動降噪用簡單一點的講法就是「物理隔音」，透過耳機本身的材質、形狀、貼合度等眾多因素來物理性的直接隔絕掉外界的聲音。

被動降噪其中的技術也非常深奧，廠商首先必須有優良的工程設計，形狀、材質這些因素都很看重，達成平衡被動降噪效果就會非常突出；第二個被動降噪防線是吸收震動與雜訊，控制這些能量傳播自然就能獲得加成的被動降噪效果。

廠商需要精心研究耳塞的材質與形狀、腔體的材質與形狀等會影響被動降噪效果的各項因素，只要設計平衡就可以獲得優秀的降噪效果。 材質大多是塑膠材料，但耳機腔體外觀就各有不同了，每家廠商都有自己的設計Knowhow，也因此造就了耳機市場上玲瑯滿目的特別外觀。

但除了須著重在隔音效果，穿戴舒適度更是耳機的根本，因此在形狀設計的人體工學也非常重要。

耳塞差異

耳塞部分不同於耳機材質與形狀，是消費者可以自行選擇與更換的。常見的有矽膠、海綿、二節/三節膠耳塞。海綿與二節/三節膠耳塞可以帶來最好的被動隔音效果。

海綿耳塞

除了隔音效果拔群以外，因為海綿可壓縮，能讓耳塞更貼合耳朵藉此帶來優秀的舒適感。但海綿耳塞因材質特性會吸收音樂的高頻部分與細節，造成音質下滑。且海綿耳塞易髒，每隔一段時間就需要更換，相對其他耳塞屬於消耗品。海綿廠商中比較知名的廠商是Comply。

矽膠耳塞

矽膠耳塞的隔音效果是最差的，當然這只是相比出來的結果，不代表矽膠耳塞的隔音都很差，只是更需注意耳塞尺寸避免漏音。音質在高頻與細節部分比海綿耳塞表現好，低頻則是較海綿耳塞少。

矽膠耳塞算是在音質、舒適度、隔音、耐用度獲得良好平衡的材質，因此被耳機廠商廣泛使用為標配耳塞。這幾年矽膠耳塞最知名的是Spinfit。

二節/三節膠耳塞

二節/三節膠耳塞在隔音效果與音質獲得絕佳效果，綜合了海綿與矽膠耳塞的優點，全頻表現都很好。

但缺點也非常明顯：「舒適度較差」，這部分我認為算是影響蠻大的缺點，因為耳塞是會直接接觸耳朵，而耳朵又是人體比較敏感的部位，如果戴起來不舒適在體感上很容易被放大。因此Daniel認為二/三節膠耳塞可以說是種優劣分明的耳塞。

除了上列三種材質的耳塞也有複合材質耳塞，像是矽膠與海綿同時使用的耳塞，為的就是想同時獲得兩種材質的優點。

耳塞對耳機整體使用的體驗影響甚大，在隔音方面其實只要選擇適合自己的尺寸加上正確的穿戴耳機，以矽膠與海綿耳塞來說表現就是在80分與95分的差別而已，比較後依然聽得出差異但都能應付日常生活使用。

在音質方面則是比較能感受且使用上也確實有差異，海綿耳塞的音質理論上都會被影響，這也是矽膠耳塞非常明顯的優勢。

Spinfit耳塞

矽膠耳塞隨著技術演進，在隔音方面的表現也越來越優秀。像是Daniel平常使用的Spinfit矽膠耳塞，除了舒適、聽感表現佳在隔音方面也非常棒，耳機無須開大聲就可以隔絕掉大多數外界聲音。

選擇自己適合及調性的的耳塞，是輕鬆且花費相對低的方法。因此Daniel蠻推薦大家可以多試試幾種耳塞，說不定能為你帶來意想不到的新感覺。

通話降噪

主動、被動降噪效果的受益者都是自己，通常還能在耳機上看到「通話降噪」這個功能，顧名思義就是在講電話的時候可以獲得降噪效果，而這個功能的受益者則是別人。

許多人應該都有在戶外講電話被背景的風聲、車流等環境聲影響造成通話困難的經驗，這時候通話降噪就能派上用場。通話降噪技術透過軟體演算把講話者以外的聲音尤其環境聲音過濾掉，在接聽電話的另一方就能獲得更清晰的人聲。

目前最能有效通話降噪的方式就是透過多麥克風收音來精準判斷使用者的聲音與位置並以演算法來消除掉雜音。通話降噪技術主要有ENC（Environmental Noise Cancellation）及CVC（Clear Voice Capture）兩種。

ENC（Environmental Noise Cancellation）

ENC會使用雙麥克風，其中一個負責人聲收音，另一個負責接收環境聲音，並透過演算法將人聲麥克風收到的聲音與環境聲音重疊的部分消除，這樣就可以精準的將環境聲音過濾。

CVC（Clear Voice Capture）

CVC可以說是使用高通晶片藍牙耳機的獨家技術，與ENC的概念相同都是透過麥克風收音去辨識分離環境音與人聲，算是通話降噪的指標，但偶有聽說CVC的降噪效果過強造成人聲也被消除的狀況。

儘管高通的CVC技術較知名，但ENC與CVC並無優劣之分，兩者都可以為通話帶來超過30分貝以上的降噪效果，ENC只要廠商適當調整不會輸給CVC，基本上有通話降噪技術就可視為通話品質有一定的水準。

骨聲紋傳感器

除了最常見的麥克風收音外，科技大廠Huawei華為在自家真無線藍牙耳機Freebuds 3上使用了「骨聲紋」感應裝置，技術類似骨傳導耳機的發聲方式只是變為收音，藉此來強化人聲收音，算是非常特別的技術。

5款2020最值得推薦ANC主動降噪真無線藍牙耳機

介紹了ANC主動降噪的前世今身後，Daniel整合了5款在ANC主動降噪、外觀、音質、特殊功能都有著不錯表現的ANC主動降噪真無線藍牙耳機。下方先列出5位選手的各項規格，再逐一詳細介紹

5.Huawei Freebuds 3

主編小評

全球首款支援ANC主動降噪功能的半入耳耳塞式真無線藍牙耳機，耳塞式設計讓Freebuds 3久戴也不會感到不適。採用華為自製的Kirin麒麟A1晶片，且藍牙版本為最新的5.1版，在連接性的表現非常優秀，不太會有斷線與延遲情形出現。

通話部分除了A1晶片可進行環境雜音消除運算，還採用了罕見的骨聲紋感應器來加強人聲收音品質。另外也有APP，可用APP調整主動降噪效果強弱。

在音質部分使用了14.2mm大動圈單體，拜14.2mm大動圈讓低音部分表現不錯，人聲微悶。但因耳塞式設計隔音效果較差，如果是耳道式或許在低音表現可以更凸顯14.2mm大動圈的優勢。Freebuds 3的降噪強度也是所有推薦款中最低的，還有續航力較弱也是硬傷。

4.Master & Dynamic MW07 Plus

主編小評

2014年才創立的Master & Dynamic是家年輕的公司但以主打奢華頂級用料聞名，MW07 Plus更是在真無線藍牙耳機內外的用料都做出新高度。

外觀MW07 Plus用的是醋酸纖維，俗稱板料，常用在高級眼鏡。手工打磨不鏽鋼充電艙在質感上已經不像是耳機充電艙了，不過也因此無法支援Qi無線充電。耳機本體與WF-1000XM3重量都超過8g，儘管有特別的鯊魚鰭耳翼，仍會有點不舒服，戴在耳朵上較其他耳機有負擔。

耳機本身支援ANC主動降噪、CVC 8.0通話降噪、環境音，目前最熱門的功能都沒有少。不過最主要的降噪效果並沒有很明顯，消除的噪音量普通。MW07 Plus的環境音模式蠻清晰的，聽起來不會像WF-1000XM3很明顯能聽出麥克風收音的小雜訊。另外還有CVC通話降噪讓通話品質有高水準。

較嚴重的地方在於連接性，除了開蓋的主動連接反應慢以外，聆聽時也較其他款更容易有偶發lag與小斷線的問題，晶片用了高通最頂級的QCC5124卻在連接性表現讓主編群有點小失望。

MW07 Plus用了10mm的動圈加上頂級音響才會出現的鈹振膜，在音質方面清亮平衡，低頻的量恰到好處，中高頻聲音也很舒服，聽感表現實屬上乘。

3.Sony WF-1000XM3

主編小評

Sony在WF-1000XM3擺脫前一代WF-1000X一片罵聲，各項表現與水準都有提升。外觀霧面黑金非常有質感， 不過充電艙設計讓耳機有點不好拿出來。耳機本體有點大顆，穿戴起來比較沒那麼舒服，耳朵小的人可能戴起來會有負擔，另外沒有防水設計也是小小的遺憾。

用上自家QN1e降噪晶片，降噪效果相當優秀，且同樣支援環境音。WF-1000XM3具有自適應功能，可以偵測目前環境來彈性切換降噪與環境音模式及強弱，降噪效果在戶外表現優秀，洩壓孔讓ANC主動降噪帶來不適的耳壓感沒有感受到太多。但WF-1000XM3的環境音模式只要調大就能明顯的聽到麥克風收到的雜音，表現沒有AirPods Pro來的好。

WF-1000XM3的觸控操作很靈敏，入離耳偵測也準確的自動播放暫停音樂，影片如果也能支援入離耳會更方便。

WF-1000XM3採用6mm的單元，聲音較平淡，中低頻解析表現不錯但低頻量偏少，高頻不刺耳，APP上可調整EQ，聽起來會有感提升，不過重低音加強模式的低音甚至會多到蓋掉其他聲音。

通話收音是WF-1000XM3表現比較差的部分，收音的效果不太好很多環境雜音，甚至會出現人聲被消除的狀態，算是跟其他款比較劣勢的部分。

2.Apple AirPods Pro

主編小評

可以說是帶起真無線藍牙耳機這波ANC主動降噪風潮的Apple AirPods Pro，幾乎是每款降噪耳機都會做對比的指標商品，儘管在去年底蘋果默默的發表它，但內藏的好料與品牌仍舊帶來巨大話題。

AirPods Pro採Apple原廠耳機好久不見的耳道式設計，晶片用與AirPods 2相同的H1晶片，與iOS系統的適配性與穩定性在市場上依舊沒有任何耳機可以與之對比。
降噪技術採用複合式，完整先進的技術帶來降噪深度達-30db以上，以AirPods Pro的體積來看這個數據實在厲害。但也因降噪效果太好可以明顯的感受到耳壓感，不少人會因此感覺到不適。

通透模式能清楚聽見外界聲音也讓AirPods Pro的使用彈性更高，通透（環境音）會將外界聲音透過麥克風傳入耳內，放大所有聲音的感覺有點微妙，建議試聽再決定要不要選購有這種功能的藍牙耳機。

AirPods Pro的通話品質就不多做贅述了，就是強。目前主編們測試過的耳機中只有Anker Soundcore Liberty Air 2能與之抗衡。

AirPods Pro採用11mm的動圈單體，音質已是AirPods系列中最好的一款，但還是略顯平淡，常被戲稱是白開水，不過在三頻表現都很穩定。AirPods Pro的續航力普通，另外對蘋果以外裝置功能會刪減，如果不是使用蘋果產品的用戶可以有更好的選擇。

1.AUKEY Key Series EP-T18NC

主編小評

EP-T18NC的充電艙外觀非常特別，使用了類似海螺的旋轉上蓋設計，與先前EP-T10的圓形旋轉開蓋方式都很吸睛，霧面深灰搭配古銅金的logo也頗有質感。

棒狀麥的設計看起來有份量卻只有6.5g，戴在耳朵上舒服也沒有負擔。由於棒狀麥設計所以得用通話收音品質換取一些穩定性，因此EP-T18NC比較不適合在激烈運動時使用。

EP-T18NC的ANC主動降噪平均深度在-20db最高-25db，降噪效果不錯且不會有不適耳壓感。雖然沒有知名的CVC但在通話也有支援ENC環境降噪功能，單邊雙麥，環境與人聲獨立收音讓通話品質不錯。

連接性方面非常穩定，且類似TWS+的設計並無主副耳之分，不過也因此在觸控操作上少了些功能像是音量調整。延遲度不高，看影片聽音樂基本都沒有問題。

用了13mm的動圈+鍍鈦振膜，大動圈讓低音充足飽滿，鍍鈦振膜補足了動圈在中高頻的解析力。全頻的聲音分離度優質，在開啟ANC主動降噪也並未明顯出現音質受影響的狀況。

ANC主動降噪常見問題FAQ

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