- 主動式降噪（ANC）透過麥克風與數位訊號處理（DSP）演算法，以電子方式降低外部噪音，尤其在低頻噪音抑制方面效果較佳。
- 被動式隔音（Passive Noise Isolation）**則依靠耳塞、耳墊與聲學密封結構等物理設計來阻隔聲音，通常在較高頻率的噪音抑制上更為有效。
- 兩者相互搭配，能提供更完整的降噪體驗。
撰文 & 採訪 : 光寶科技 LITEON 編輯部 （企業品牌價值發展中心）
技術審稿 : 光寶科技 核心競爭力中心
主動式降噪（Active Noise Cancellation, ANC）早已不再只是高階耳機中常見的降噪功能。對現今的真無線立體聲（True Wireless Stereo, TWS）耳機與電競耳機而言，主動式降噪是一套彼此協同運作的電聲控制系統，麥克風、數位訊號處理器（Digital Signal Processor, DSP）、換能器、機構幾何設計、電源供應、密封性與 AI，都會共同影響最終的降噪效果。
如果要回答「什麼是主動式降噪？」或「現今的主動式降噪代表什麼？」，答案早已不只是「一個用來阻隔噪音的電路」。它實際上是在空間與資源受限的穿戴式裝置中，進行即時感測與控制的系統工程問題。
從運作原理來看，主動式降噪會透過麥克風偵測不需要的聲音，再由數位訊號處理器（Digital Signal Processor, DSP）控制揚聲器，產生具有適當振幅與相位的反噪音波形，以降低傳入耳中的噪音。其核心原理是破壞性干涉（Destructive Interference），但整個過程對時序極為敏感；任何延遲或相位誤差，都可能造成殘留噪音。
主動式降噪（Active Noise Cancellation, ANC）在低頻噪音環境中特別能發揮作用，而這也正是被動隔音效果相對有限的頻段。近期穿戴式裝置研究也清楚呈現了這項傳統技術優勢。一般而言，耳罩式耳機與入耳式耳機的 ANC 在 2 kHz 以下最為有效，並可與較高頻段的被動衰減效果形成互補。
這項技術最早可追溯至對降噪要求極高的航空應用。例如，NASA 曾在 T-34 飛機上導入主動降噪（Active Noise Reduction），針對低頻引擎噪音進行抑制，讓飛行員能更清楚聽見無線電通訊，同時降低對講系統所需的音量。隨著半導體整合度提升，以及數位訊號處理器（Digital Signal Processor, DSP）逐漸普及，主動式降噪也進一步延伸至真無線立體聲（True Wireless Stereo, TWS）耳機、一般耳機、電競耳機與專業通訊裝置。
主動式降噪的目的也不只是讓環境變得更安靜。降低環境噪音對聲音的遮蔽，可提升語音清晰度、保留播放音訊中的細節，並減少干擾。對電競應用而言，還能在維持位置與方向音效辨識度的同時，幫助玩家更專注於遊戲情境。
在比較「主動式降噪」與其他降噪技術時，這些名詞有時會被混用，但其背後採用的機制不同，所要解決的聲學問題也不相同。
主動式降噪系統會先偵測周遭環境中的聲音，接著處理參考訊號，再驅動揚聲器產生對應的降噪波形。其主要目標，是降低傳入使用者耳中的非必要聲音能量。
被動式隔音主要透過耳塞、耳墊、腔體幾何設計、接觸壓力與密封性，限制聲音傳入耳中的路徑，不需要使用數位訊號處理器（Digital Signal Processor, DSP）。相較之下，被動式隔音在較高頻段更能發揮作用，而主動式控制則較適合處理低頻噪音。研究顯示，在模擬咖啡廳噪音環境下，ANC 耳機的低頻噪音衰減幅度最高可達 14.2 ± 2.0 dB。
麥克風降噪作用在收音端，而不是使用者的聆聽端。它的主要目的是抑制語音訊號中的背景噪音，讓隊友或通話對象能更清楚聽見使用者的聲音。例如，商用語音處理系統通常會即時結合背景噪音抑制與語音增強技術。
相較之下，主動式降噪所處理的並不是機構上的隔音，或麥克風送出的語音訊號，而是透過電子控制，降低實際傳入使用者耳中的非必要聲音。
不過，電子控制仍然受到物理條件限制。耳型、耳塞尺寸、頭部移動、耳墊受壓程度，以及聲音洩漏，都可能改變聲學傳遞路徑；不同的佩戴狀態，也會增加控制上的不確定性。自適應主動式降噪（Adaptive ANC）可針對佩戴差異與聲音洩漏進行補償。因此，要實現有效的主動式降噪，仍必須先從聲學結構、機構貼合度與密封性著手，再由演算法進一步進行最佳化。
混合式主動降噪（Hybrid Active Noise Cancellation）結合了兩種不同的控制方式。
前饋式麥克風設置在耳罩或耳機外側，能在噪音傳入使用者耳中之前先行偵測，取得較早的參考訊號。不過，這種架構也較容易受到風噪、麥克風位置、佩戴差異，以及聲學路徑模型誤差等因素影響。
相較之下，回饋式麥克風設置在聲學腔體內，更靠近使用者耳朵的位置，用來偵測殘留噪音。因此，控制器所處理的是聲音經過揚聲器、腔體、密封狀態，以及個人耳部幾何結構影響後，實際剩餘的噪音。
混合式 ANC 架構會整合外部與內部麥克風的資訊，同時取得前端的噪音參考訊號，以及後端的誤差偵測結果。現今針對消費性耳機系統的研究中，混合式架構通常結合外部的前饋式麥克風與內部的回饋式麥克風；而在既有 ANC 研究中，前饋與回饋控制的整合，也一直是擴大降噪能力的重要方向。
若進一步導入自適應控制，混合式主動降噪的能力還能再提升。相較於使用單一且預先設定好的降噪參數，數位訊號處理器（Digital Signal Processor, DSP）可隨著聲音洩漏、佩戴移動或環境聲頻譜的變化，動態更新濾波器參數。如前文所述，商用自適應主動式降噪（Adaptive ANC）已能根據耳內佩戴狀態與周遭環境進行調整。
此外，時序與延遲也是關鍵。2026 年一項開放式穿戴裝置原型研究中，反噪音訊號的 DSP 處理路徑端到端延遲為 113 微秒，而神經網路模型係數則每 200 毫秒更新一次。研究也發現，隨著 DSP 延遲增加，降噪效果會隨之下降。雖然這些數據僅適用於該特定平台，但其背後的工程意義更為普遍：即時主動式降噪本質上對延遲極為敏感。
到了這個階段，主動式降噪就不再只是單一技術，而是進入產品工程整合的範疇。
麥克風靈敏度、單體響應、腔體容積、通氣設計、數位訊號處理器（Digital Signal Processor, DSP）濾波器與結構共振，會共同構成彼此耦合的聲學系統。只要其中一項設計改變，控制器所面對的傳遞函數也會隨之變化，因此 ANC 調校必須以完整產品架構為基礎進行。
這也是光寶（LITEON）的差異化優勢之一。光寶整合聲學模擬、材料科學、機構工程、電源管理、硬體整合與系統層級最佳化，讓 ANC 演算法能在實際產品架構與限制條件下有效運作。
不同的耳部幾何結構、耳塞尺寸、佩戴位置，以及頭帶夾持力，都可能改變聲音洩漏與腔體內的聲學特性。自適應控制可以補償其中一部分變化，但可實際發揮作用的範圍，仍然受到機構設計的限制。
這也是為什麼主動式降噪與其他降噪方式的比較，不能簡化成「電子式對被動式」的二分法。高效能產品往往需要兩者協同設計。光寶可結合材料與聲學方面的專業，在密封性、產品重量、夾持力、內部結構與佩戴舒適度之間取得平衡。
此外，降噪幅度越大，也不代表聆聽體驗一定越好。更強的降噪效果仍需與作用頻段及舒適度取得平衡；若造成過強的壓迫感，或讓使用者感受到不自然的聲學效果，即使規格數字亮眼，也可能影響整體使用體驗。
電競應用對延遲與音訊品質提出了更高要求。ITU-T G.9975 針對互動式延展實境（Extended Reality, XR）體驗，定義了低於 20 毫秒的延遲要求，涵蓋終端裝置、網路與雲端處理的整體延遲。
降噪處理必須抑制外部干擾，同時避免破壞音訊中的瞬態細節、空間定位線索或語音通訊。如果控制器為了追求更強的降噪效果，而改變原本需要保留的頻譜、造成揚聲器單體過載，或在密封狀態改變時出現不穩定，就偏離了產品設計的目標。
近期一項開放式智慧眼鏡研究顯示，在 100–1000 Hz 頻段內，未經校準時平均可達 9.6 dB 的降噪效果；經過簡短的個人化校準後，則可提升至 11.2 dB。這也顯示，個人化調校與低延遲處理，可能對穿戴式裝置的 ANC 效能帶來實質影響。
對電競耳機而言，設計目標同樣是多面向的：除了抑制環境噪音，也必須保留腳步聲、方向性音效、對話時序與團隊語音通訊等重要聲音資訊。
所有主動式降噪系統在運作時，都需要持續使用麥克風、轉換器、數位訊號處理器（Digital Signal Processor, DSP）運算資源與輸出級。對真無線立體聲（True Wireless Stereo, TWS）耳機與無線電競耳機而言，這些功能還必須與無線通訊、音訊播放、語音麥克風及其他感測功能，共同分配有限的能源預算。
在這樣的設計情境下，光寶的電源管理經驗就顯得相當重要。電源架構可與運算需求、使用時間、散熱限制及機殼空間共同最佳化，而不只是等到產品設計後期，再單獨以電池規格來考量。
同樣的設計壓力，也推動產業朝高度整合的 ANC 晶片發展。單晶片方案可縮減印刷電路板（Printed Circuit Board, PCB）面積，並省去獨立的 ANC IC；對每一平方毫米空間都十分珍貴的產品而言，這項優勢尤其重要。
隨著產品外殼尺寸縮小，可供麥克風配置、電池、印刷電路板組件（Printed Circuit Board Assembly, PCBA）、聲學腔體與散熱路徑使用的空間也更加有限。當更多感測與 AI 功能持續導入，整體設計限制也會進一步增加。
光寶參與電競周邊產品開發，包括電競耳機解決方案，因此也長期面對這類高度整合與小型化的產品設計挑戰。其優勢並不在於單獨最佳化各個子系統，而是將聲學、電子、電源、材料、重量、熱管理，以及可量產的機構設計整合到同一套產品架構中。
隨著耳機內可供 PCBA 使用的空間持續縮減，這類整合能力也變得更加重要。
主動式降噪的下一步，不只是降低噪音，而是進一步判斷哪些聲音應該讓使用者聽見。
現今的自適應系統，已能因應聲音洩漏、佩戴貼合度與環境變化進行調整。未來的控制器則可進一步納入使用者活動、佩戴狀態、聲學場景辨識（Acoustic Scene Recognition）及其他情境資訊，讓降噪不再採用固定設定，而是能依不同使用情境動態調整。
突發聲音事件則是另一項挑戰。例如關車門所產生的瞬間壓力變化，可能快到超出自適應迴路能即時追蹤的範圍。因此，偵測準確度、處理速度、數位訊號處理器（Digital Signal Processor, DSP）反應速度、控制穩定性與聲學舒適度，都將是重要的工程設計目標。
環境音模式或通透模式（Pass-Through）的出現，打破了「隔絕越多聲音越好」的假設。在某些使用情境中，裝置反而需要保留周遭人聲、交通警示、警報聲或其他重要環境訊息，同時抑制不相關的背景噪音。
目前部分自適應通透模式（Adaptive Transparency）已導入自動語音偵測，讓使用者在沉浸式降噪與環境聲聆聽之間，能有更自然、順暢的切換體驗。
換句話說，未來當我們談到什麼是主動式降噪時，它所代表的意義將更加廣泛——不只是降低噪音，而是智慧控制哪些聲音資訊應該傳遞給使用者。
這樣的概念還可以進一步延伸至聲音分類、環境偵測、個人化聲學設定、語音保留、警示聲偵測、預測式控制，以及 ANC 參數的動態選擇，而 AI 正是實現這些能力的重要技術。
近期的穿戴式裝置研究，已開始整合數位訊號處理器（Digital Signal Processor, DSP）與神經網路推論。一項實驗性智慧眼鏡平台使用八個麥克風與神經網路，估算使用者耳邊實際接收到的聲音，同時由專用 DSP 即時產生反噪音訊號。
這也進一步指向邊緣 AI（Edge AI）的發展。透過裝置端的本地運算，對時間高度敏感的音訊決策不必往返雲端處理，也讓具備神經處理器（Neural Processing Unit, NPU）資源的系統單晶片（System-on-Chip, SoC），能進一步支援聲音辨識、個人化與情境感知處理。目前，一般運算平台上整合式 NPU 已開始執行具備音訊功能的裝置端 AI 工作負載。
一項 2025 年 ACM 的智慧耳戴裝置原型研究顯示，在裝置端執行語音 AI 時，系統可即時處理每段 6 毫秒的音訊，推論時間為 5.54 毫秒，功耗則為 71.6 mW。
然而，耳機內可供印刷電路板組件（Printed Circuit Board Assembly, PCBA）使用的空間十分有限。當 NPU 進一步整合進產品後，也會帶來晶片整合、功率密度、熱管理、封裝與微型化機構設計等新的工程挑戰。在這些領域中，光寶跨領域的整合工程能力也將變得更加重要。
在電競應用中，智慧音訊未來可望進一步區分四種性質截然不同的聲音訊號：遊戲音效、團隊語音、環境噪音，以及重要的外部警示聲。
理想的主動式降噪系統，不只是降低房間內風扇等環境噪音，同時還要保留遊戲中的腳步聲與位置資訊、維持團隊語音的清晰度，並讓使用者能察覺耳機外部的重要警報聲。相較於單純追求最大降噪幅度，這是一個更全面也更複雜的設計目標。
光寶是 AI 人機介面（AI-Enabled Human-Machine Interface）領域領先的研發與製造合作夥伴。混合式主動降噪則是整體智慧音訊架構中的其中一環，並由聲學、材料科學、電源管理、小型化機構設計、硬體整合，以及貼近使用者端的邊緣 AI（Edge AI）處理能力共同支撐。
主動式降噪的未來，將走向即時、可選擇、個人化且具備情境感知能力的聆聽體驗。正在開發下一代智慧音訊產品嗎？歡迎聯絡光寶，與我們討論您的研發與製造需求，了解整合聲學、電源、機構與系統工程能力，如何協助打造下一代 ANC 平台。