降噪耳機,真的如廣告上說的那般神奇嗎?

作者:陳孝良
來源:聲學在線

降噪耳機,真的如廣告上說的那般神奇嗎?

短短幾年時間,降噪耳機的廣告就鋪天蓋地,就連眾籌網站也擠滿了降噪耳機的廣告,似乎不再買個降噪耳機就不好意思曬朋友圈了。但是,真的就像廣告上說的那樣,降噪耳機就是如此的效果神奇嗎?
實際上,降噪耳機並沒有那麼神秘,其作用就是盡可能地降低耳機以外的噪音進入我們的耳朵。這簡單,我們常見專業人士帶著令人羨慕的大耳罩,這不就起到這個作用嘛!更酷的是美國大片中經常看到帥氣的大兵帶著下圖這種獨特顏色的大耳罩。

這種大耳罩就是著名的David Clark耳機,下次看電影順便也好給馬子拽上兩句。這家公司產品賣的很好,一直被模仿,從未被超越。

不過好像不對,我們廣告上看到的降噪耳機不是這種?稍安勿躁,一般來說,降噪耳機分為主動降噪和被動降噪兩種,換個說法來講就是,降噪耳機分為有源降噪無源降噪兩種,這裡的「源」理解成電源就好了。顯然David Clark的大耳罩應該屬於無源降噪耳機,而國內廣告主打宣傳的,實際上就是有源降噪耳機。

降噪耳機,真的如廣告上說的那般神奇嗎?

那麼有源降噪耳機是如何產生降噪效果的呢?其實並不複雜,首先通過耳機上的麥克風,收集到環境的低頻段噪聲,然後通過內置的運算器快速生成一段與之反相的聲音同時播放,這樣子就能夠產生把環境噪聲抵消掉的神奇效果。

有源降噪方面的研究文章很多,英文簡稱ANC,全稱就是Active Noise Cancellation,有興趣的可以IEEE或者Google學術搜尋,ANC的領域可是太廣了,有源降噪耳機只是其中一個典型應用而已。關於有源降噪耳機的原理,可以參考下圖繼續遐想一番:

降噪耳機,真的如廣告上說的那般神奇嗎?

似乎也不好懂,再看下面這幅更加簡單和形象的示意圖,但是要注意,實際情況遠比這圖複雜,噪聲本身就是個極其複雜的信號,而且不同場景噪聲的種類也相差極大,完全抓住這些噪聲的規律還是非常困難的。

降噪耳機,真的如廣告上說的那般神奇嗎?

那麼有源降噪耳機一般都有哪些技術呢?技術太多了,這也是一個交叉的學科領域。有源降噪耳機依然遵循傳統音響的分類,也有模擬和數字之分,當前模數混合的還是居多,所以傳統音響技術必然都是需要的。

另外,有源降噪耳機的核心是一套複雜的算法,按其結構設計一般分為前饋式和反饋式,具體算法細節這裡就不再解釋了,每種算法也都各有優缺點,目前常用的還是前饋和反饋融合的算法。

從上面分析來看,有源降噪耳機確實能起到很好的降噪作用,但是這個世界上沒有完美的技術,有源降噪技術必然也有局限和缺點。

我們先從知乎一篇流傳很廣的文章來看,這篇文章肯定了有源降噪耳機的降噪效果,但是這篇文章卻認為有源降噪耳機無法屏蔽人聲或者中高頻的噪聲,是因為有法律因素要求必須聽到外界噪聲。

其實不然,有源降噪耳機從技術上就根本做不到,而且這也不是單純技術升級的問題(筆者又在網上搜尋了一下,發現很多評測文章也是這樣說的,而且說的更加冠冕堂皇)。

降噪耳機,真的如廣告上說的那般神奇嗎?

實際上有源降噪技術能夠抵消的噪聲非常有限,僅僅限於某些低頻段的穩態噪聲,這也是眾多有源降噪耳機都強調飛機應用場景的原因了,因為飛機上的噪聲確實比較特殊,最契合有源降噪技術的特點。

但是倘若換成地鐵、公車車等這些場景,實際上其降噪效果便沒有飛機上那麼顯著了,而對於一般的日常生活場景有源降噪耳機幾乎也就沒有太大作用。因此,若不是經常出差乘飛機的商旅用戶,而僅僅是想聽聽高品質音樂,選擇有源降噪耳機就不合適了。

再次強調,有源降噪耳機是需要適配應用場景的,並不是廣告宣傳的那樣任何場景都效果神奇,其實它根本就不能抵消生活場景中的大部分噪音

若不是長期出差乘飛機的商旅用戶,購買真的需要謹慎。另外也要強調,有源降噪技術單純強調降低多少個分貝沒有多大意義,特別是國內一般都標某個峰值點的降噪分貝,更重要的是要看降噪的帶寬範圍和平均降噪量

寫到這裡可能要被諸多國內降噪耳機廠商拍磚了,真的無奈,我們更為關心聲學在線諸多誠摯的朋友們。因此還要繼續張貼幾個曾經咨詢過我們的問題,重要的事情再說一遍!
1. 有源降噪耳機會影響音樂播放的音質嗎?

若開啟有源降噪模式必然會影響音質,這倒未必說不好,因為確實有人喜歡某種渲染的聲音,而有源降噪耳機中對聲音做的渲染有可能讓你會感到舒服,但是若您想聽高品質音樂,就不要開啟這個模式了,若您是音樂發燒友,真的就建議您再選副HiFi的耳機。

2. 購買有源降噪耳機一般要注意哪些問題呢?

首先您應該先看看這篇文章,了解些基礎原理防止被人無端忽悠了;其次您應該先去體驗店試試效果,如果您是第一購買更不建議您直接網購了,先搞清楚實際效果再下單也不遲;

最後若您決定購買,仍然要看看參數指標,比如降噪範圍、平均降噪量等等。另外也要注意一些虛標的參數,有源降噪技術畢竟還是個複雜的技術,對算法和硬體要求都很高,若是特別便宜可要當心了,現在降噪耳機的出貨量不足以維持小米那般99元的普及。

再補充一點,還要注意電池的問題,畢竟老是充電也不是個辦法,另外售後也很重要,別忘了,有源降噪耳機裡面還多了喇叭,若處理不好反而會增加了噪聲甚至嘯叫,而且時間長了硬體容易老化嚴重影響性能,沒個穩定的售後保障還真是不行。

3. 降噪耳機真的能做到去除所有噪音嗎?

抱歉,前面說到了,就是當前最好的降噪耳機也不會屏蔽掉所有聲音,你依舊會聽到中高頻的瞬態噪音,中高頻的噪聲都有哪些?您生活中天天都會碰到這些煩惱的聲音。即便在最佳的適用場景飛機上,飛機發動機的聲音也會多多少少進入您的耳朵。目前來看,還沒有一款耳機能讓您覺得自己不在飛機上,它們只會讓您忘記一些而已。不要相信廣告,沒有那麼多奇跡發生。

4. 能不能推薦幾款口碑不錯的有源降噪耳機呢?

這個就比較為難了,大家眾口難調。我們只能說業界比較公認的還是Bose系列,不過價格小貴,當然國內外還有眾多不錯的牌子,這裡就不做廣告了。另外,有源降噪耳機有入耳式、貼耳式和罩耳式的三類,購買的時候可以根據自己的需求選擇,佩戴舒適性也是很重要的。

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