主动降噪耳机原理是什么?

随着我们对耳机的要求越来越高,其中有些耳机带有“主动降噪功能”能为用户带来神奇的噪音屏蔽功能,很多人对此很好奇,想知道它是通过什么原理为用户带来优质的降噪功能的?


要说到为什么主动降噪不能完全屏蔽人声,就要从主动降噪的原理说起,我们用一张图来简单的阐述一下这一降噪操作的原理。

主动降噪的原理就是利用与噪音声波相反的声音对噪音进行抵消,耳机上的外置麦克风来采集捕捉噪音,在耳机内生成对应的“白噪音”对外接噪音进行抵消,进而达到主动降噪的效果。

这一降噪操作对于有着较低频率、线性度比较好的声音的屏蔽效果要更好一些,比如散热风扇工作时的噪音、空调吹风的噪音以及其他比较规律的低频噪音。


声波来自于机械振动产生的机械波,可以在弹性介质中传播。机械波的产生首先要有做机械运动的物体,即波源;其次还要有能够传播这种振动的弹性介质。

在弹性介质中,如果波源所激起的纵波的频率在20Hz~20000Hz之间,就能够引起人的听觉。引起人类听觉的声波,不仅有频率范围,而且有声强范围。声强级的单位是贝尔,但这一单位过大,平时我们所用的是我们更熟悉的分贝(dB)。


对人声屏蔽效果不好的主要原因就来自于这一降噪方式的工作原理,需要通过“采集——生成抵消声波——播放‘白噪音’进行抵消”这一操作对于规律性比较强的噪音效果非常好的。


主动降噪技术,也叫有源降噪,是利用麦克风采样环境噪声,经过数据处理后发出与噪声相位相反的声波来抵消噪声。

主动降噪技术采用的是声波叠加抵消原理。基于这一原理,首先必须通过传声器采集周围环境的噪声信号,因此我们在使用有源降噪耳机时,会发现机身处有一到两个小孔,这两个小孔的位置就是采集传声器的位置。

主动降噪耳机目前有非常多的技术和不同的算法,来实现更加精确的降噪功能,例如闭环路系统、开环路系统、自适应主动降噪耳机系统等。


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