主動降噪技術(shù)—將噪音拒之耳外

文｜馬 迪

主動降噪技術(shù)—將噪音拒之耳外

文｜馬 迪

每一副耳機都無法讓我完全滿意—直到某天試用了主動降噪耳機，我終于明白了自己想要的是什么。

走過很多路，聽過很多歌，自然也換過很多耳機。從最初入門級的地攤貨，到線控、藍牙、運動等功能更豐富的耳機……但隨著工作和生活變得忙碌，我發(fā)現(xiàn)自己能安靜地欣賞音樂的時間越來越少，每一副耳機都無法讓我完全滿意—直到某天試用了主動降噪耳機，我終于明白了自己想要的是什么。

我從沒意識到自己的身邊有如此多的噪音：電腦、空調(diào)、冰箱、洗衣機、飛馳而過的地鐵和車輛……一旦戴上降噪耳機，仿佛全世界的音量都降低了，又仿佛一切都放慢了腳步，即使沒有音樂，心里也是一片安靜。

噪音是什么？科學(xué)上的解釋是“頻率、強弱變化無規(guī)律、雜亂無章的聲波”。過強的噪音不僅僅會對聽力造成損傷，更有研究認(rèn)為長時間處在嘈雜的環(huán)境中會增加患心臟病和中風(fēng)的風(fēng)險，同時伴隨著低血糖、睡眠障礙等健康問題。

從個人角度講，噪音可以是妨礙休息、學(xué)習(xí)、工作的，或者僅僅是影響了聽音樂的，一切不該有的聲音。人們很早就發(fā)現(xiàn)，堵塞住外耳道能有效降低噪音。傳說蘇格蘭漁民為了不被海上女妖的歌聲所迷惑，發(fā)明了最早的耳塞—用蠟做成，優(yōu)點是相對柔軟、容易定型，后來又逐漸有了棉花、海綿、泡沫塑料、硅膠等多種材料的耳塞。它們的共同特點是“堵”，這是一種典型的被動降噪方式。對大多數(shù)耳機廠商來說，一個設(shè)計良好的硅膠耳塞套，或者厚實的外耳罩就可以實現(xiàn)一定程度的降噪。

然而僅有這些顯然不夠。所有聲音都是有一定頻率，對于容易衰減的高頻噪音，這種物理阻隔的方法比較有效，對付低頻噪音就不行了。但聲波還有另一個特性，聲音的傳播是通過介質(zhì)的振動來實現(xiàn)，波與波之間如果呈反相，理論上就會實現(xiàn)抵消，聲學(xué)中成為“相消干涉”。通過發(fā)出相反聲波的方式來中和噪音，就稱為主動降噪。

想要產(chǎn)生用于抵消噪聲的聲波，首先要得到噪聲的信息才可以。主動降噪耳機的設(shè)計思路就是通過反饋麥克風(fēng)采集環(huán)境中的噪聲信號，經(jīng)過處理器計算，最后通過揚聲器發(fā)出一個完全相反的聲波，這就是抗噪信號。由于抵消音必須與噪聲同時抵達人耳，所以需要處理器擁有強大的計算能力，可以根據(jù)噪聲進行預(yù)測，并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波。

主動降噪耳機的起源可以追溯到20世紀(jì)80年代，最初是為飛行員設(shè)計的，以便讓他們在長時間的飛行中保持專注和舒適。最初成本和價格都很高，所以主要應(yīng)用于航空、軍事等特殊領(lǐng)域，直到2000年之后才開始慢慢應(yīng)用于民用產(chǎn)品。

很多人對耳機會有一種不該有的誤解，那就是聽多了耳機會損害聽力。事實上，真正影響用戶聽力的是聆聽音樂的過程中，設(shè)置了過高的音量。試想一下，如果你想在嘈雜的公交、地鐵車廂上聽音樂，耳機的隔音又不是很好的時候，為了聽清楚內(nèi)容可以怎么辦？當(dāng)然是調(diào)高音量。這種情況下主動降噪耳機反而能有效保護聽力，因為相比于被動降噪，主動降噪的確能產(chǎn)生更好的效果，尤其是比較有規(guī)律性的環(huán)境噪音，比如在乘坐飛機、地鐵等交通工具時，各位根本不用調(diào)大音量就能聽清楚，長時間也不會覺得累。

也有人會擔(dān)心，如果降噪效果太好，有人跟我講話都聽不見怎么辦？有廠商針對這一點，在降噪耳機里加入了“環(huán)境音”功能，具體來說就是利用耳機上的麥克風(fēng)收音再在耳機里實時回放，讓你戴著耳機也能聽清對方在說什么。

除了為了音樂而生的降噪耳機，主動降噪技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域其實非常廣泛。細心的人也許會發(fā)現(xiàn)，大部分智能手機在背面設(shè)有一個麥克風(fēng)，這種設(shè)計并不是多余的，其實它就是專門用于降噪，通過這樣的主動降噪技術(shù)給用戶創(chuàng)造更清晰、流暢的通話效果。另外，絕大多數(shù)中高端轎車內(nèi)也采用了主動降噪技術(shù)來降低公路上巨大的噪音。

如果說腦洞最大的，應(yīng)該算是為家庭降噪的室內(nèi)靜音降噪設(shè)備。眾籌網(wǎng)站上曾經(jīng)出現(xiàn)過一款產(chǎn)品，它看起來就像是兩塊平板，使用時分別固定在玻璃或者墻的兩側(cè)，一塊在室外，一塊在室內(nèi)—室外機收集室外的噪音，通過藍牙傳遞給室內(nèi)機，室內(nèi)機基于主動降噪技術(shù)，發(fā)射與噪聲反相的聲波，抵消進入室內(nèi)的噪音。

嘈雜的城市里，真的需要為自己創(chuàng)造片刻的安靜。如今，除了手機和公交卡，我出門一定會帶上降噪耳機—不單單是為了聽音樂，更是為了隔絕城市生活中的噪音。可以說，這種耳機改變了我的生活，它讓我在忙碌的城市中找到自由呼吸的空間，使我能更好地傾聽自己內(nèi)心的聲音。