降噪耳机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。
它利用了波的“相消干涉”原理,具体讲,就是声波依靠周围介质的震动来进行传播。当空气分子受到挤压开始震动,会带动相邻的空气分子继续震动,逐渐将声波传送出去。先由安置于耳机内的讯号麦克风,侦测耳朵能听到的环境中低频噪音。

再将噪声讯号传至控制电路,控制电路进行实时运算。通过HiFi喇叭发射与噪音相位相反、振幅相同的声波来抵消噪音,因此噪音就消失听不见了。目前降噪耳机有两种,为主动降噪耳机和被动降噪耳机。降噪耳机抵消掉的频段,主要是100~1KHz的中低频段。
详细分析:
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。

这里要理解的重要一点是主动降噪和被动噪声隔离方法 之间的区别。
降噪的工作原理是产生抗噪音——检测噪音成分并产生相应的声音来消除它。 *** 图表以最简单的形式显示了这一点:
在耳机外壳中,这是通过聆听外界噪音,将其分解成频率分量,产生相反相位(180 度反转)的相同频率分量,并将这些抗噪频率分量混合成一个整体抗噪频率分量来完成的。由耳机扬声器产生的噪声信号(并覆盖在耳机再现的任何音乐或其他有源信号上),以便抗噪声在消除噪声的同时到达耳朵。

您可以看到这仅适用于稳态(连续)声音组件——消费级产品中可用的电路不具备分析和抵消突然随机噪声的速度,以及内部放大器和扬声器的能力耳机只能处理有限的声音幅度——这个问题比稳态噪声消除要困难几个数量级。这使得噪声消除方法非常适合飞机机舱或工厂等需要屏蔽具有特定频率分量的响亮、连续无人机的情况。
但是,主动降噪机制无法处理哭闹的婴儿、附近的谈话或其他随机的、不可预测的噪音。
这给我们带来了被动噪音隔离——这本质上是使用物理屏障来防止噪音从外界传播到内耳。从历史上看,耳机要么被设计为“开放式”——让外部空气和声音进出(出),要么“封闭式”——在耳朵周围形成或多或少的气密室,从而阻止声波进入或离开那个区域。(有趣的是,音质最好的发烧级耳机都是开放式设计,原因有很多)。封闭式设计显然会阻挡更多声音(所有降噪耳机也是封闭式设计);制造商可以选择或添加材料,通过减少声音的任何传递来增加隔离。这些设计阻挡了所有声音,稳定的或瞬态的,并且还可以很好地处理噪声消除器无法很好处理的白噪声和类似源。然而,它们通常比降噪器更重且更不舒适,并且任何声音再现能力(音乐使用)通常都是事后才想到的。


