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Kaiyun:降噪耳机原理

发布时间:2025-01-18点击次数:

  被动降噪耳机,就是通过耳机上的隔音材料或者是特殊的结构,尽量隔绝噪声。主要是入耳式耳塞和全罩耳式耳机。但由于过于严密的设计,长期佩戴的话会使得耳朵胀疼,过大的声压甚至还会对听力造成影响。

  主动降噪耳机,是在耳机中设置了专门的降噪电路。一般通过音频接收器(如微型麦克风)和抗噪声输出芯片,通过接收、分析外界噪声的频率并产生与其相反的频率,相互减弱或抵消,从而达到屏蔽噪声的目的。

  由于无需过度紧压耳朵,因此在佩戴上更为舒适,即时是长时间佩戴也不会有任何不适感。

  主动降噪功能就是通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波,将噪音中和,从而实现降噪的效果。主动式降噪耳机带有与外界噪声抗衡的降噪电路它们大部分采用体积较大的头戴式设计,可利用耳塞棉和耳机外壳等构造阻挡外界噪声,进行第一轮隔音,同时也为了有充足的空间安装主动降噪电路以及电源。

  被动式降噪耳机主要通过包围耳朵形成封闭空间,或者采用硅胶耳塞等隔音材料来阻挡外界噪声。由于噪声没有经过降噪电路芯片处理,一般只能阻隔高频噪声,对低频噪声降噪效果不明显。

  降低噪音通常所采用的三种降噪措施,即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪,都是消极被动的。为了积极主动地消除噪声,人们发明了“有源消声”这一技术。

  它的原理是:所有听到的声音都是声波,都有一定的频谱构成。如果可以找到一个声波,其频谱与所要消除的噪声幅值相等,相位刚好相反(相差180°),两者叠加就可以将噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。

  实际采用的办法是:从噪声本身着手,用麦克风监听噪声,再设法通过电子线路产生一个反向声波并通过扬声器播放出来。由此看来,有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”。

Kaiyun:降噪耳机原理(图1)

  针对降噪耳机原理,我这边详细说下今年在降噪领域新突破的Bose700降噪耳机,这款耳机官方是叫“Bose700无线消噪耳机”,主要是利用全新声学电子组件实现的,配合数字信号处理技术和八个麦克风系统。六个麦克风组合显著消噪,其中两个与另外一对麦克风组合,大幅度提升拾音效果。一组能产生波束成形信号的麦克风阵列可以清晰拾取用户声音,同时消除其他声音干扰;另一组产生抑制信号的麦克风阵列作为第二道防线,追踪并阻隔残余扰人声音。原理说完,一定要说下使用体验,这是Bose700带给我与众不同的感受。它有划分0~10级降噪模式,也就是有11档降噪调节,这个体验性很强。比如0级降噪模式下,外界声音全部听到,适合在购物或者跟人对线级模式就能明显感受到隔离噪音了,而10级模式几乎听不到外界噪音,我在嘈杂的地铁、公车、闹市等经常会用到这个模式。还有触控设计也很实用,手指在右耳机上左右滑动就能进行调音、暂停、切歌等操控,不用掏手机的,懒人福音。

Kaiyun:降噪耳机原理(图1)

  通常的降噪技术一般有两种方式,一种是前馈式(Feed-Forward),一种是反馈式(Feedback)。前馈式降噪一般在耳机上有一个朝向外面的麦克风,用于接收环境噪音,然后把环境噪音倒向180度叠加到喇叭上,就可以把穿透进来的环境噪音消除掉。另外一种反馈式主要用于较大的头戴式的耳机,麦克风是在耳机内部。麦克风很接近于耳机内部的喇叭,因此采样的对象是耳机内部接收到的环境噪音,然后再通过反馈的方式叠加消除。

  降噪技术一般有两种方式,前馈式和反馈式。 另一种说法是主动降噪和被动降噪。

Kaiyun:降噪耳机原理(图1)

  降噪耳机按照原理主要分为两种:一种是被动降噪(Passive Noise-Cancelling)耳机,另一种是主动降噪(Active Noise-Cancelling )耳机。 1、被动降噪耳机,又叫物理降噪,其实就是做隔音。就是通过耳机上的隔音材料或者是特殊的结构,尽量隔绝噪声。

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