美音科普 | 降噪耳罩是如何工作的?
降噪耳机是如何工作的?在寻找降噪耳罩时,您可能遇到过一些具有主动降噪 (ANC) 功能的耳罩,但它是什么以及它是如何工作的?
如果您是上班通勤或想在隔音房间以外的任何地方听音乐,没有比降噪耳机更好的选择了。许多人认为,为了获得更好的音质,他们需要花更多的钱,但这可能只对了一半,外在噪音 会干扰你的音质。很多公司都尝试过 主动降噪 (ANC) 耳机 ,其中一些公司做得非常好,一些降噪耳罩把支持ANC技术作为主要卖点之一。但是降噪耳机是如何工作的呢?为什么这么厉害?
什么是声音,什么是噪音?
要了解如何消除噪音,首先了解声音是什么。您听到的声音实际上只是流过的介质中的粒子的震动频率——简单来说,就是空气。将声音想象成在空气中移动的涟漪。这些移动的粒子会导致气压非常轻微、快速的变化。我们将这些变化的测量称为气压幅度。您的耳朵和大脑会检测这些压力变化并将其解读为声音。如果您绘制随时间变化的幅度图,您最终会得到类似于上图所示的波形。振幅越大,声音越大。变化越快,音高越高。
声音可以是想要的也可以是不需要的,它可以是愉快的也可以是不愉快的。噪音通常被定义为不需要的、令人不愉快的或非常响亮的声音。
耳机是如何消除外界噪音的?
您的耳机通过使用称为“相位反转”的技巧来产生“抗噪声”来消除环境噪声。这个概念很简单,但完全抵消噪音是非常困难的。
如果您要获取两个相同的波并将它们彼此排成一行,匹配波峰和波谷,则这两个波被称为“同相”,当它们相加时会产生更大的波(声音更大)。但是,如果将其中一个波延迟恰好二分之一波长,将波谷与另一个波峰相匹配,如下图所示,会发生什么情况?
建设性和破坏性干扰等振幅的声波,偏移半波长会产生振幅为 0 的压缩波——抵消声音。
这两个波被称为“异相”并且彼此相减,因为一个波的正压力作用于另一个波的负压力,反之亦然。把它想象成加一减一。你只剩下零了。这是降噪背后的基本物理原理,但它是如何用在您的耳机中的呢?
降噪是否使用麦克风?
麦克风阵列(此处显示为侧面的孔)记录您周围的噪音以计算如何消除它
为了产生抗噪效果,耳机必须使用微型内置麦克风不断监测和采样环境噪声。他们“聆听”您周围的环境噪音,然后机载电子设备从那里获取噪音。与您的音乐一样,耳机会产生与声波完全相反的声音以将其抵消,这样您应该听到的只是来自耳机的音乐,而不是外面发生的任何事情。
当然,这都是理论上的。实际上,噪声消除很难做到,而且远非完美。与突然的、随机的声音(如人们说话)相比,耳机更容易识别和消除飞机上喷气发动机低沉的嗡嗡声等持续不断的噪音。
虽然物理原理很简单,但一些公司比其他公司更擅长主动降噪。但现在您知道它是如何工作的,您可以选择最适合您产品。
降噪耳机会导致头晕吗?
一些听众报告在使用降噪耳机时感到头晕和迷失方向,在某些情况下,还会出现头痛和恶心——但在大多数情况下,这是由于 ANC 触发的一些原因。ANC 本身不应成为这些问题的唯一原因。
一种理论认为,降噪技术可以产生极低频的振动,从而刺激与我们耳朵的静纤毛(我们的听力毛细胞)相连的平衡感受器。然后发生的事情是,尽管人的眼睛是固定的,但这些感受器会错误地向大脑传达头部正在移动的信息。像这样的混合信息可以欺骗大脑认为它正在经历运动,从而导致头晕。
如果使用ANC降噪耳罩副作用比较明显,建议暂停使用,缓解一下症状,再继续使用,若仍然有头晕或恶心的感觉,建议停止使用,选择被动降噪耳罩
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