主動(dòng)降噪(Active Noise Cancellation),是一種降噪技術(shù),應(yīng)用在耳機(jī)降噪上,從噪聲源本身著手,設(shè)法通過電子線路將原噪聲的相位倒過來。它的原理是所有的聲音都由一定的頻譜組成,如果可以找到一種聲音,其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣,只是相位剛好相反(相差180°)就可以將這噪聲完全抵消掉。
降噪方法
降低噪音通常所采用的三種降噪措施,即在聲源處降噪、在傳播過程中降噪及在人耳處降噪,都是被動(dòng)的。為了主動(dòng)地消除噪聲,人們發(fā)明了“有源消聲”這一技術(shù)。它的原理是:所有的聲音都由一定的頻譜組成,如果可以找到一種聲音,其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣,只是相位剛好相反(相差180°),就可以將這噪聲完全抵消掉。關(guān)鍵就在于如何得到那抵消噪聲的聲音。實(shí)際采用的辦法是:從噪聲源本身著手,設(shè)法通過電子線路將原噪聲的相位倒過來。由此看來,有源消聲這一技術(shù)實(shí)際上是“以毒攻毒”。
聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,而振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播形式就是聲波,處于一定頻率范圍內(nèi)(20~20000Hz)的聲波作用于人耳就產(chǎn)生了聲音的感覺。噪聲(noise)通常定義為“不需要的聲音”(unwanted sound),是一種環(huán)境現(xiàn)象。人一生都暴露在有噪聲的環(huán)境,噪聲也是一種由人類各種活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染物。振動(dòng)(vibration),是物體(或物體的一部分)沿直線或曲線并經(jīng)過平衡位置所作的往復(fù)的周期性運(yùn)動(dòng)。它廣泛存在于自然界和工程界。
既然振動(dòng)是噪聲之源,現(xiàn)在減振降噪實(shí)踐中,通過解決振動(dòng)就可以有效解決噪聲問題。在常見的噪聲治理中,金屬薄板振動(dòng)如空氣動(dòng)力學(xué)機(jī)械的管壁,機(jī)器的外殼,車體和船體等一般均由薄金屬板制成,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),這些薄板都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),進(jìn)而輻射噪聲,像這類由金屬板結(jié)構(gòu)振動(dòng)引起的噪聲稱之為結(jié)構(gòu)噪聲。對(duì)于這種金屬板輻射噪聲的有效控制方法,一是在設(shè)計(jì)上,盡量減少其噪聲輻射面積,去掉不必要的金屬板面;二是在金屬結(jié)構(gòu)上涂敷一層阻尼涂料,利用阻尼材料抑制結(jié)構(gòu)振動(dòng)、減少噪聲,這種方法我們稱之為阻尼減振(vibration damping),便是一種被動(dòng)的降噪技術(shù)。
降噪耳機(jī)
降噪耳機(jī),采用主動(dòng)噪音控制,不同于一般耳機(jī)的被動(dòng)隔音。其原理為:
1. 先由安置于耳機(jī)內(nèi)的訊號(hào)麥克風(fēng)偵測(cè)耳朵能聽到的環(huán)境中低頻噪音 (100 ~ 1000Hz)(目前已經(jīng)可以到3000Hz)。
2. 再將噪聲訊號(hào)傳至控制電路,控制電路進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算。
3. 通過 Hi-Fi 喇叭發(fā)射與噪音相位相反、振幅相同的聲波來抵消噪音。
4. 因此噪音就消失聽不見了。
主動(dòng)降噪耳機(jī)價(jià)格昂貴,但是一般效果優(yōu)秀,佩戴舒適。但是需要獨(dú)立電池供電,大多數(shù)被動(dòng)降噪耳機(jī)可以不耗電使用(也不主動(dòng)降噪)。
相關(guān)運(yùn)用
主動(dòng)降噪在汽車中的運(yùn)用:
凱迪拉克是率先將主動(dòng)降噪技術(shù)運(yùn)用于汽車領(lǐng)域的品牌。2013年一季度在國(guó)內(nèi)上市的凱迪拉克XTS豪華轎車,其全系標(biāo)配BOSE ANC主動(dòng)降噪技術(shù)(搭載于BOSE 5.1環(huán)繞聲高級(jí)音響系統(tǒng))。用車內(nèi)麥克風(fēng)采集噪音樣本,經(jīng)系統(tǒng)分析處理之后,由車載音響的揚(yáng)聲器播放相反的音頻,以抵消噪音波,營(yíng)造更安靜的車內(nèi)氛圍,部分車型配合雙層隔音玻璃可進(jìn)一步增強(qiáng)降噪效果。
參考資料 >
戴耳機(jī)為何對(duì)聽力具有殺傷力?.m.toutiao.com.2022-05-17