降噪耳機是怎樣實現(xiàn)降噪的

對比之前很多朋友都認為“耳機就是聽個響”，最近幾年由于無損音樂隨流媒體音樂平臺的盛行，消費者生活水平的提高，耳機廠商增加帶來的帶來的產(chǎn)品線延展，越來越多朋友會在意耳機的表現(xiàn)。除了聲音質(zhì)量之外，外觀設(shè)計，或者是一些附加功能，都會在消費者選購的時候被考慮。其中，降噪功能可以說是受到消費者熱捧的功能。

降噪耳機能保護聽力？

從消費者行為看，降噪耳機近年的大火，是和社會大環(huán)境，用戶心態(tài)和消費水平息息相關(guān)的。在龐大的生活壓力下，降噪耳機是很多朋友身邊隨手可得的避風(fēng)港。戴上耳機啟動降噪按鈕，在安靜的環(huán)境下享受自己喜歡的音樂，在繁忙的工作過后是一種放松。如此舒適的使用場景，加上降噪耳機還能有效擋住辦公或差旅場景中的噪音，兩者合一，相信是很多朋友購買降噪耳機的源動力。

聲音的遮蔽效應(yīng)

降噪耳機似乎就是為我們創(chuàng)造安靜的聆聽壞境，這是為了讓我們更好地欣賞音樂嗎？其實降噪耳機被打造出來，是為了一個更深層次的目標(biāo)——是保護聽力。

過大的噪音對于音樂的細節(jié)再現(xiàn)有很大的影響，這是源于聲音的遮蔽效應(yīng)：雖然所有的聲音都會進入我們的耳朵，但是如果同時存在一個較強的聲音和一個較弱的聲音，我們會感受到較強的聲音比較清晰而較弱的聲音會被掩蓋掉。簡單來說，雖然無論是較強的聲音還是較弱的聲音都存在，而且比較弱的聲音在較強聲音面前并不是消失了，而是被掩蓋掉了，造成我們“聽覺”聽不到。

嘈雜環(huán)境下使用耳機對聽覺的損害

因為聲音屏蔽效應(yīng)的存在，很多人在深夜聽音樂可以把耳機音量調(diào)小，而在嘈雜的室外需要聽歌的話是需要將耳機音量調(diào)的比較高。

有很多朋友喜歡在乘坐公共交通工具的時候佩戴耳機聆聽音樂，這樣既能打發(fā)路上無聊的時間，又能有效隔絕外界的噪音。由于要隔絕外界噪音，因此很多朋友不僅選用入耳式耳機，還會把音量開得相對大一些，如果選用的是平頭塞，那可能開的音量就更大一點了。耳邊被音樂聲包圍的感覺是不錯，但如果常年累日暴露在這種條件中，就很容易損害聽覺了。

一般來說，通勤車輛中的音量都會在50~80分貝左右，要在這么大的噪音環(huán)境下從耳機中聽到聲音，就需要將耳機的音量調(diào)的足夠大。如果連續(xù)使用的時間太長（一般超過1小時就算長時間聆聽音樂了），并且每天重復(fù)的話，是會對聽覺產(chǎn)生一定影響的。隨著長時間大音量聆聽音樂的危害逐漸浮出水面，無論是廠商還是消費者，都將目光投向了降噪耳機。

降噪耳機的區(qū)別

但降噪功能對于耳機而言，真是近幾年的新鮮事嗎？在“降噪耳機”這個分類被整理出來之前，市面上的耳機就帶有一定的降噪功能，而實現(xiàn)這些功能的耳機，其實就是我們熟知的包耳式頭戴耳機，和入耳式耳機。

為什么說這兩種耳機帶有降噪功能？包耳式頭戴耳機是通過包圍耳朵的方式隔絕噪音，而入耳式耳機則是通過硅膠等材質(zhì)制作的耳套填充耳道，從而實現(xiàn)隔音的效果。兩種耳機的隔音效果究竟能達到怎樣的程度？我們以著名音頻器材舒爾的產(chǎn)品頁面為例進行了解。

從圖片上的信息我們可以了解到，在選用尺寸合適的耳套（包含海綿套和硅膠套），并正確佩戴的情況下，可以實現(xiàn)明顯阻斷外界噪音的降噪效果。在日常生活中，這樣的佩戴效果已經(jīng)足夠滿足不少朋友關(guān)于隔音的需求。既有的耳機隔音效果已經(jīng)那么好，為什么還會有主動降噪耳機的出現(xiàn)呢？

一方面，傳統(tǒng)形態(tài)的耳機會有一些使用體驗上的不足，例如包耳式頭戴耳機并不適合在較為炎熱的天氣下佩戴，有線入耳式耳機在使用時會有聽診器效應(yīng)（指使用時因運動使得線材發(fā)生摩擦而產(chǎn)生噪音）。另一方面，某些噪音，如飛機引擎聲等中低頻噪音，由于其頻段特點，很難通過被動降噪的方式完全消除（傳統(tǒng)的密閉式耳機只能實現(xiàn)對中高頻聲音的降噪，要實現(xiàn)對中低頻的降噪很困難）。為了解決這些情況，主動降噪式耳機應(yīng)運而生。

在專攻航空軍用降噪耳機的Bose在1999年推出第一款降噪耳機Aviation Headset X，但是在這很長一段時間內(nèi)降噪耳機還是屬于少數(shù)人的玩具，只有軍隊和航空公司等專業(yè)領(lǐng)域的人在使用。不過隨著都市環(huán)境日漸喧囂，消費者對周邊環(huán)境的寧靜度要求日漸提高，越來越多廠商開始關(guān)注降噪耳機這片市場，為消費者提供更豐富的降噪耳機選擇。

近年來DSP芯片技術(shù)的進步，讓BOSE不再獨領(lǐng)降噪風(fēng)騷。不少音頻廠商開始著手研究DSP芯片，制定屬于自己的降噪算法，相繼推出了降噪耳機產(chǎn)品，贏得了各自的受眾市場。由于DSP芯片可以打包方案出售，我們甚至能夠看到一些新品牌也能通過公模加入戰(zhàn)團。因此在選耳機的時候，我們最好還是先親自試聽。

現(xiàn)在的工業(yè)條件讓打造降噪耳機不再困難，但在一款產(chǎn)品上同時滿足噪音消除、佩戴體驗當(dāng)然還有音樂表現(xiàn)的需求可不容易。如何在各種沖突的特性中進行平衡，是對產(chǎn)品研發(fā)的考驗。那么降噪耳機的原理究竟是什么，它是否能夠帶來比起傳統(tǒng)耳機更出色的降噪效果？

戴上降噪耳機就安靜了？你是不是有啥誤解

這幾年降噪耳機已經(jīng)成為消費者選購個人音頻產(chǎn)品時的新風(fēng)向。選擇降噪耳機，能讓聆聽音樂的環(huán)境變得更加安靜，僅需要較小的音量即可清晰聆聽聲音，這使得使用體驗舒適的同時還能有效保護聽力。加上降噪耳機多是無線設(shè)計，更是讓消費者很好地享受到降噪耳機的便利。

在上文中，我們聊到“降噪耳機”這個概念，其實已不算什么新鮮的例子。從廣義效果上來說，在使用過程中能夠?qū)ν饨缭胍暨M行一定阻隔的耳機，其實都算得上是降噪耳機。為了達到更好的降噪效果，廠商通過在耳機中內(nèi)置電子降噪系統(tǒng)（主動降噪），來實現(xiàn)更出色的降噪效果。

降噪耳機內(nèi)的電子降噪系統(tǒng)究竟是怎樣工作的呢？上面有一張降噪耳機的原理圖能夠幫大家更好地理解原理?？梢院唵卫斫鉃椋娮咏翟胂到y(tǒng)在采集環(huán)境噪音之后，通過處理芯片進行分析，然后產(chǎn)生與外界噪音相等的反向聲波，將噪音中和，從而實現(xiàn)降噪的效果。為了實現(xiàn)這樣的效果，主動降噪耳機內(nèi)部組成為拾音器（手機環(huán)境噪音）、處理芯片（分析噪音）、揚聲器（產(chǎn)生反響聲波）、電源系統(tǒng)，完成整個降噪過程。

對比僅使用物理手段阻隔噪音的入耳式耳機和封閉式頭戴耳機，由于通過算法來進行隔音，因此降噪效果還是挺不錯的。然而，用過降噪耳機的朋友會感受到，降噪耳機是會讓世界安靜，但不是“整個世界都安靜了”。在使用降噪耳機的過程中，只要音樂停下，我們還是會聽到一些外界的聲音。說好的降噪耳機，難道降噪就那么丁點兒效果？

上面我們介紹了降噪耳機的原理，是通過收集并分析噪音之后，在耳機內(nèi)產(chǎn)生與外界噪聲相等的反向聲波，中和了噪音，實現(xiàn)降噪的效果。在聲學(xué)中，這種做法叫“相消干涉”。但是通過相消干涉的方式，并不會將所有的聲音都過濾掉，我們還是會聽到比較高頻的聲音。

為什么戴上降噪耳機會覺得整個世界聲音都變得高頻了？

身邊有的朋友戴上降噪耳機，會覺得還會聽到的環(huán)境聲音變得高頻了。其實不是降噪耳機把環(huán)境聲變得高頻了，而是降噪耳機主要過濾掉了中低頻聲音，所以我們會聽到高頻的環(huán)境聲音。

那為什么相消干涉這種方式主要針對的是中低頻？從上面的波形圖對比中我們可以看到，中低頻的波形較長而且穩(wěn)定，高頻波形比較短而且變化很快。這就意味著中低頻噪音能夠很好地被降噪耳機中的麥克風(fēng)拾取并妥善處理，而高頻噪音很有可能在還沒有被麥克風(fēng)捕捉到之前就已經(jīng)被人耳聽到了。

而結(jié)合生活場景來看，降噪耳機這種無可奈何的特性，恰好也是相當(dāng)方便日常使用。人耳能夠聽到的頻率范圍是20Hz-20KHz，在日常生活中出現(xiàn)的聲音，大部分環(huán)境和車輛噪音（發(fā)動機和地面摩擦）是在100Hz-1KHz范圍內(nèi)，人聲的頻率范圍是100Hz-8KHz，汽車的鳴笛、激烈的敲擊、撞擊的頻率會更高。為了能夠有效消除影響聆聽音樂的噪聲，大部分降噪耳機的針對頻率段落都在100-1KHz之間。

如何合理使用降噪耳機

說白了降噪耳機與普通耳機沒有什么區(qū)別，只是增加了降噪功能。

在超過1KHz這個頻段位置的聲音中，有一部分是諸如喇叭鳴響，地鐵警報等提示音。為了避免消費者在路上使用降噪耳機時發(fā)生危險，結(jié)合自身特點，降噪耳機對1KHz以上頻段的降噪效果會不那么著重，避免消費者在使用的時候發(fā)生意外。很多人覺得降噪耳機安靜了，可以盡情在公共場合享受音樂，但是這時候我們也需要注意安全，特別是出行狀況下，另外無論是否是降噪耳機在使用時都不宜將音量調(diào)節(jié)過高，同時也需要注意不要長時間佩戴降噪耳機，以免損傷聽力。

在選擇降噪耳機時，比較建議選擇頭戴式降噪耳機，相比較入耳式耳機，頭戴式耳機結(jié)構(gòu)讓它擁有更舒適的佩戴體驗，降噪能力上來說頭戴式降噪耳機普遍比入耳式降噪耳機要好上不少。當(dāng)然這都需要根據(jù)個人需求進行更合適的選擇。

PConline 總結(jié)

只要佩戴良好的情況下，主被動結(jié)合的降噪耳機，效果還是相當(dāng)不錯的。如果日常使用，主動降噪耳機要實用不少。當(dāng)然，我們在使用降噪耳機的時候也需要明白，降噪耳機不是將所有的環(huán)境聲都消除，而是會對大部分的環(huán)境聲消除，給出一個相對安靜的聽覺環(huán)境。根據(jù)降噪耳機的特性，正確認識和使用降噪耳機可以在一定程度上可以有效減少聽力損傷。