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2026-09-21 00:10:25
降噪耳机原理简介 降噪耳机，是在耳机中设置了特地的降噪电路。一般通过音频接收器(如微型麦克风)和抗噪声输出芯片， 通过接收、分析外界噪声的频率并产生与其相反的频率，相互减弱或抵消，从而到达屏蔽噪声的目的。这是我们要探讨的主要内容。 消退噪音的过程 主动降噪耳机从开头运作到人耳听到声音的过程，总共可分为几个步骤—首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中/低频噪声 (比方 100Hz～1000Hz)；接下来，将噪声信号传至降噪电路， 降噪电路进展实时运算；在降噪电路处理完成后，产生的信号通过扬声器发生与噪声相位相反、振幅一样的声波来抵消噪声；最终，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消逝了。 简而言之，就是利用微型麦克风采集噪声，通过降噪电路将噪声相位反相 180 度，并产生对应的抗噪声相互抵消(图 1)。一般来说，主动降噪耳机的是效果格外明显的。 揭秘降噪的原理 看了上面的局部，很多朋友感觉主动降噪耳机的工作过程好玩而又“似曾相识”，事实上这类技术我们很早就有接触。信任很多朋友都有创的声卡，而在创声卡中附带了一个名为“Smart Recorder”的录音软件 (图 2)。这个录音软件带有噪声分析功能，在录音前会先利用麦克风对环境进展录音分析。简洁来说，就是 个噪声采样过程。这也是专业音频处理软件有效去除持续稳定的背景噪声的方法之一。其原理就是对噪声的波形样本进展取样以后，在后期的处理中对整段素材的波形和采样噪声样本分析，自动去除噪声(图 3)。 在噪声信号采样完毕后，Smart Recorder 便对采样信号进展分析和保存。而当录制人声以后，Smart Rec order 就会调用已保存的采样文件，去掉人声信号中的环境噪声。录音软件的这个降噪过程与降噪耳机如出 一辙。下面让我们来看看降噪耳机的实际工作原理。 如图 4，A 为噪声信号，B 为反向补偿信号，C 为余留噪声信号。在实际听音过程中，我们听到的全部声音都能分解为不同波长和振幅的声波信号，并可用波形图像表示出来。当降噪耳机通过麦克风采集到环境噪声以后，传给降噪电路对噪声波形进展分析，然后实时产生振幅一样、相位相反的波形进展抵消。抵消之后的声音振幅(能量)就降低了，原来听起来很吵的噪声就会变小，而如果两个声波振幅刚好相等的话，噪声就会完全消逝。 通过参加同步反信任号消退噪声就是降噪技术的根本原理。可是从实际来说，恰好完全抵消的状况很难实现，但在进展有效的减弱以后，人耳已经不是很敏感了。降噪的原理虽然很简洁，但是实际的状况要简单很多。和前面我们提到的录音软件的降噪过程(噪声采集→录音→合成去噪)不同，耳机的降噪重在“实时”。 由于我们所听到的声音不只一个频率，而是由很多种不同频率的声音混合而成，同时这些声音的频率和振幅还在不断的变化着。因此，在对噪声信号进展采集之后，必需在同一时间完成不同频率信号的解析和生成同步反信任号这个步骤。只有这样才能实现降低噪声，否则时间间隔过长就起不到降噪的作用了，甚至还会增大噪声。比方在大路边上用降噪耳机听音乐，假设同步速度不够快，那么耳机就会突然消灭刺耳的声音。这是由于外界噪声的频率突然发生变化，但耳机解析噪声和生成同步反信任号的速度不够快，从而生成的信号没有在反相时准时与噪声信号叠加抵消，而是在同向时发生了叠加，使噪声信号不仅没有被消减，反而加强了。可见，降噪耳机的关键是降噪电路的实时处理力量，而高端降噪耳机的优势也在于此。 降噪耳机并不奇特，从上面的分析就可以知道，它与一般耳机相比只是多了降噪电路局部(包括噪声的采集和处理局部)。而降噪系统的实现方案一般有两种：直接内置于耳机的耳罩当中和外置降噪系统。第一种方案，降噪模块被直接放到了耳机的耳罩当中(图 5)，通过电池进展工作(图 6)。一般来说，降噪耳机都设计了电源开关，当安静环境下不需要使用降噪功能时，直接关闭电源即可。但这样的设计有时稍欠敏捷，
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