降噪技术科普

发布于 2019-12-06  129 次阅读


对于第一次接触降噪耳机的人来说,降噪是什么概念,很多人都不清楚,这里进行一次小科普。
你是否因为从安静的室内走到室外,而不得不加大耳机音量(声压级),让耳机内部的音量盖过环境音量?有了降噪技术,它可以帮助我们保护听力,获得更加纯净的音乐体验。所以,你甚至可以在公交车上听一些安静的轻音乐。

首先,降噪分为主动降噪和被动降噪两大类,现在我们进行详细地描述。

主动降噪(Noise cannceling):

主动降噪很厉害,主要针对于低频声波,但是也有损音乐质量
众所周知,声音是一种波,我们知道波是有波峰和波谷的,如果我们的耳机能够接收外界噪音(简称波形a),并且制造出一种与与外界噪音振幅相同,方向相反的波形(简称波形b),那么,我们制造的b和a相比,刚好处于一个等大反向的状态,这样就可以和声波相互抵消,以达到降低噪音的效果。
不幸的是,耳机接收噪音-进行处理-发出与噪声相反的声波相对于来说需要一定的处理时间,这就导致了与实际噪声讯在一定的误差(滞后性),并不能完美的抵消。除此之外,麦克风存在底噪问题。如果你使用了主动降噪模式,在比较安静的地方,不播放音乐,你就可以听到底噪声了。
好在我们的开发人员想到了这一点,对波形进行预测,如果外界波形一直都是一个波形,那么我可以持续产生一个相反的波形,并且加上一个时间补偿量(消除滞后性)
然而实际生活中向图中波形标准,没有叠加起来的单一声波是比较少见的,所以一般在吵闹的环境里,波形将会变得不可预测(熵值较高),也就导致了效果相对与减弱。而如果你在飞机上,那么将会获得一个更好的体验,因为飞机的噪声相对于日程生活中的环境噪声更加稳定,提高了可预测度(熵值较低)。
当然,我们为了降噪而产生的声波也会对原来的音乐产生一定的影响,但是相对于恼人的噪音来说,这点微弱的影响已经不算什么了!且主动降噪技术对于高频声波,如人的说话声效果并不如低频好,由于技术问题相对复杂,这里不做解释。

被动降噪:

被动降噪技术就很好理解了,就像你带上耳塞,把耳朵堵住,自然,外界的声音就小了,相当于降低波的振幅。这么做面对于低频声音却不是那么灵敏了。还记得交警的喊话器、警车的喇叭声吗?由喊话器发出的声音,使频率降低,得到一个非常高的穿透性声波。被动降噪在噪声消除方面是通过不断对材料的改良的到效果的提升的。
被动降噪对材质的要求非常高,有很多种不同的隔音材料,利用的性质稍有不同,但由于种类较多,这里不做解释。但是,对于一个耳机来说,这个要求可以用苛刻来形容。它需要具有亲肤性、低质量、不产生静电、柔软且易贴合皮肤、隔音效果好等等特点。

将二者结合,主动降噪 隔绝低频噪声,被动降噪隔绝高频噪声,就是我们今天的降噪耳机了,纵使在喧嚣的环境,也能还你一个美好的音乐体验。降噪耳机正真让人惊艳的地方不是带上耳机的时候,而是当你把耳机去掉,原来世界尽然如此喧嚣。


长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。在这条路上一直走下去!