荣耀Earbuds 2 SE一戴，谁都不爱！小科普，降噪耳机是怎么降噪的？

随着荣耀Earbuds 2 SE的大卖，主动降噪耳机一词逐渐走入大众的视野。主动降噪、被动消噪等一系列名词引起了人们的注意。那么，降噪耳机的工作原理是什么？主动降噪、被动消噪又是怎么一回事？跟着二狗看下来~

首先有个疑问：降噪耳机有什么用？
通常，我们把听到的声音划分为高、中、低几个阶段。日常的噪声里面，大多是中低频阶段的声音，比如地铁、高铁以及飞机上的噪声等。生活中高频的噪声是比较少的，但一些警示声，如车喇叭有部分高频的成分。

传统的耳机分为密闭式耳机和开放式耳机。密闭式耳机的被动降噪量比较大，戴上之后，环境的声音听起来比较小。不过这样做是有一定安全隐患的。比如，我们戴上耳机走在路上，就有可能因听不到喇叭的声音而带来一定的风险。而开放式耳机即在听音乐的时候，周围环境的声音也会听得比较清楚。

传统的密闭式耳机只能实现对中高频声音的降噪，要实现对中低频的降噪很困难。
为此，人们开发出了主动降噪耳机。

面对噪声，它不是被动地屏蔽，而是主动发出与噪声相位相反的声音，在耳内与噪声形成干涉而抵消。主动降噪耳机在中低频的降噪效果很好，在高频的降噪效果比较差。这样，它既能消除日常生活中的常见噪声，又不会影响紧急情况下尖鸣的喇叭等警示音。目前，国内外主动降噪耳机都有一个上限频率，一般消噪的最高频率为1500赫兹。

你或许会问，耳机是如何保证音乐不被抵消的呢？

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。

为了更好地理解声波相消干涉，我们先了解一下什么是声波。
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）。

声波还遵循波的叠加原理。在几列波相遇的区域内，任一处的质点元的振动为各列波单独在该点引起的振动之和，这一规律便是波的叠加原理。但是，波的叠加原理只有在波的强度不太大的时候才成立。

我们只考虑两列频率相同、振动方向相同、相位相同或者相位差恒定的简谐波的叠加。两列波在空间中任何一点相遇时，该点的两个分振动有着恒定的相位差。但是对于空间不同的点，有着不同的相位差。
因而在空间某些点处，振动始终加强，而在另一些点处，振动始终减弱或者完全抵消。这种现象就叫做干涉。
声波的干涉和下图中水波的干涉现象类似。在波峰与波谷相重合的地方，两列波的相位相反，合振幅最小，波动强度甚至可能为零。
很容易可以想到，如果利用两列频率相同，振幅相同，相位相反的波，那么这两列波应该会相互抵消。这便是主动减噪耳机所利用的相消干涉原理。

普通耳机，只能通过阻隔和调大耳机声音来降噪，长期下来会对耳朵有所损坏。

而降噪耳机则是通过接受外界声音再分析，最后放出反向声波中和噪音来进行降噪，不用把声音调到很大就能很好的享受音乐，有效地对耳朵起到一定的保护作用。

荣耀Earbuds 2 SE采用了入耳式的设计，通过胶塞封闭耳道，进行被动降噪的物理隔离。很自然的，入耳式大多配备主动降噪算法，以求达到更好的降噪效果。目前，市面上入耳式主动降噪TWS耳机有个趋势：太过于追求降噪深度，相对来说忽视了降噪舒适性。

体验荣耀Earbuds 2 SE过程中，最明显的感觉就是：「降噪舒适，耳压平衡」。就拿我最常用的使用场景“办公室”来说：戴上荣耀Earbuds 2 SE/未开启降噪时，由于入耳式本身的被动降噪，周围噪音已经小了一点。
但是开启降噪之后，能明显感觉到荣耀Earbuds 2 SE将周围声音都隔绝了。这点在乘坐地铁时更加明显，开启荣耀Earbuds 2 SE降噪后，地铁的嘈杂声、路人的说话声，全部都降低到可忽略的程度，让你专注于自己的小世界中。

但是主动降噪也有程度限制，主动降噪会造成人耳接收的低频缺失，从而让大脑产生错觉，产生内、外耳压力不同的不适感。
降噪效果和耳压成正比，一味追求降噪效果通常会增加耳压不适感（对比同一形态耳机时）。所以考验真无线耳机主动降噪能力的地方不光是降噪程度，还有对耳压的控制。你也许能找到比荣耀Earbuds 2 SE降噪程度更高的耳机，但是只看在足够降噪程度下的耳压控制，荣耀Earbuds 2 SE并不比谁差。

除了主动降噪，荣耀Earbuds 2 SE还支持透传模式。透传模式可以让环境声音透过耳塞直达耳内，不需要摘下耳机也能感知周边环境与人交流，在安全性方面更加贴心。对于平时喜欢佩戴耳机的人来说，这点很贴心，既能让人安静地享受属于自己的时刻，也能随时跟外界保持同步，避免了完全隔绝他人的尴尬局面。在实际体验中，荣耀Earbuds 2 SE的环境音透传自然通透，效果令人惊喜。

若是想要降低室内以及乘坐交通工具时的一些低频环境音，购买荣耀Earbuds 2 SE不失为一种好的选择。
但是降噪耳机，只是帮你抵消外界的噪音，但却抵消不了耳机内部的声音。所以，哪怕使用的是降噪耳机，声音也不宜开的过大，佩戴的时间也不能过长，最好每半小时就让耳朵休息一会。
（部分图文来源：数字北京科学中心 、《关于主动降噪耳机的研究》、《普通物理学》、腾讯、《浅谈主动降噪耳机技术》、网络等，如有侵权，请及时联系删改，谢谢。）

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