都市的交响乐,不总是悦耳。
6:30,闹铃划破了静谧的序幕。
7:00,地铁的轰鸣、站台的广告、乘客的交谈,构成了一支没有指挥的都市交响乐。
7:40,公司楼下的马路上,汽车的引擎声,轮胎的摩擦声,工地的嘈杂声,无一不在考验着我们的听觉神经。
8:00,办公室里,电话铃声、交谈声、键盘声,交织成了一首没有休止符的办公室小夜曲。
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小时候我们周围充满了大自然的声音,流水声、鸟鸣虫鸣声。而如今,这些声音已经被城市的喧嚣所取代。幸好,降噪耳机的出现,帮助我们有机会短暂地逃离噪音。
01 降噪耳机如何实现降噪
在探索降噪耳机的奥秘之前,让我们先来区分一下两种降噪方式:被动降噪与主动降噪。
被动降噪:物理隔绝的艺术
简而言之,就是通过物理隔离来阻挡外界噪音。这种方法依赖于耳机的设计,通过耳罩或耳塞紧密贴合耳朵,再利用特殊的吸声材料来增强密闭性。就像是用双手捂住耳朵,阻挡外界的喧哗。
被动降噪对于高频噪音较为有效,而且成本相对低,是市场上常见的降噪方式。不过,为了达到更好的隔音效果,耳机往往需要更紧凑的头梁设计或更大的腔体来填塞耳道,这可能会以牺牲我们的佩戴舒适度为代价。
图源:拍信创意
主动降噪:科技的魔法
主动降噪技术的出现,则是在舒适性和降噪效果之间找到了一个平衡点。它的原理可以用简洁的三步曲来描述:
环境噪音的捕捉:首先,耳机上的麦克风监测并捕捉到环境中的噪音声波,我们称之为声波(A)。
反向声波的生成:接着,耳机内部的智能系统迅速计算出声波A的相反声波,即声波(-A)。
融合与播放:最后,将这个反向声波(-A)与你想听的音乐声波(B)结合,形成一个新的融合波形(-AB),并播放出来。这样,原本的外部噪音声波(A)被反向声波(-A)中和,你的耳朵就只剩下相对纯净的音乐声波(B)。
这就像是用“正面的力量”去消融“反面的干扰”,主动降噪耳机用科技的“魔法”为我们带来了一片宁静的听觉空间。
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原理看似简单,但从1878年英国物理学家瑞利男爵三世约翰·威廉·斯特拉特提出概念,直到1986年美国BOSE公司推出第一款降噪耳机供飞行员试戴,耗费了近100年时间。
其中的技术难点主要在第二步。一方面,主动降噪耳机接收的噪音并非单一声波,而是来自四面八方、不可预测的声波;另一方面,数字信号处理器需要在极短的时间内对这些不可预测的数据进行处理、反相,同时播放,这些过程需要在百万分之一秒级别的时间内完成。
02 跟防噪耳塞原理有何不同
那主动降噪耳机跟防噪耳塞原理有什么不同呢?上文提到,主动降噪耳机的核心是通过产生与外界噪音振幅相等、相位相反的声波,将噪声中和。而防噪音耳塞的原理主要就是物理隔绝。