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主動噪功能就是透過降噪系統產生與外界噪音相等的反向聲波,將噪音中和,從而實現降噪的效果。
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,只是相位剛好相反就可以將這噪聲完全抵消掉。
中文名 主動降噪 外文名 Active Noise Cancellation 應用領域 家用電器、汽車、耳機
降噪方法
降低噪音通常所採用的三種降噪措施,即在聲源處降噪、在傳播過程中降噪及在人耳處降噪,都是被動的。為了主動地消除噪聲,人們發明了“有源消聲”這一技術。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。關鍵就在於如何得到那抵消噪聲的聲音。實際採用的辦法是:從噪聲源本身著手,設法透過電子線路將原噪聲的相位倒過來。由此看來,有源消聲這一技術實際上是“以毒攻毒”。
聲音是由物體振動產生的,而振動在彈性介質中的傳播形式就是聲波,處於一定頻率範圍內(20~20000Hz)的聲波作用於人耳就產生了聲音的感覺。噪聲(noise)通常定義為“不需要的聲音”(unwanted sound),是一種環境現象。人一生都暴露在有噪聲的環境,噪聲也是一種由人類各種活動產生的環境汙染物。振動(vibration),是物體(或物體的一部分)沿直線或曲線並經過平衡位置所作的往復的週期性運動。它廣泛存在於自然界和工程界。
既然振動是噪聲之源,現在減振降噪實踐中,透過解決振動就可以有效解決噪聲問題。在常見的噪聲治理中,金屬薄板振動如空氣動力機械的管壁,機器的外殼,車體和船體等一般均由薄金屬板製成,當裝置執行時,這些薄板都會產生振動,進而輻射噪聲,像這類由金屬板結構振動引起的噪聲稱之為結構噪聲。對於這種金屬板輻射噪聲的有效控制方法,一是在設計上,儘量減少其噪聲輻射面積,去掉不必要的金屬板面;二是在金屬結構上塗敷一層阻尼塗料,利用阻尼材料抑制結構振動、減少噪聲,這種方法我們稱之為阻尼減振(vibration damping),便是一種主動的降噪技術。
降噪耳機,採用主動噪音控制,不同於一般耳機的被動隔音。其原理為:
1. 先由安置於耳機內的訊號麥克風偵測耳朵能聽到的環境中低頻噪音 (100 ~ 1000Hz)(目前已經可以到3000Hz)
2. 再將噪聲訊號傳至控制電路,控制電路進行實時運算
3. 透過 Hi-Fi 喇叭發射與噪音相位相反、振幅相同的聲波來抵消噪音
4. 因此噪音就消失聽不見了
主動降噪耳機價格昂貴,但是一般效果優秀,佩戴舒適。但是需要獨立電池供電,大多數被動降噪耳機可以不耗電使用(也不主動降噪)。
主動降噪在汽車中的運用:
凱迪拉克是率先將主動降噪技術運用於汽車領域的品牌。2013年一季度在國內上市的凱迪拉克XTS豪華轎車,其BOSE 5.1環繞聲高階音響系統具備主動降噪靜音系統(ANC),用車內麥克風採集噪音樣本,經系統分析處理之後,由車載音響的揚聲器播放相反的音訊,以抵消噪音波,營造更安靜的車內氛圍。
回覆列表
降噪耳機是指利用某種方法達到降低噪音的一種耳機。一般意義上來說,耳機分為主動降噪耳機和被動降噪耳機兩種,區別主要在於降噪方法的不同,主動降噪耳機就是透過耳機自帶的降噪系統產生與外界噪音相等的反向聲波,從而實現降噪的效果。而被動式降噪耳機主要透過包圍耳朵形成封閉空間,或者採用矽膠耳塞等隔音材料來達到降噪的效果。
主動降噪和被動降噪原理:
主動降噪耳機比普通的耳機要複雜的多,需要在耳機中內建一個降噪模組,它包含一個麥克風,用來接受外界的噪音,再經過內部電路的計算,在耳機播放音樂的同時加入和外界噪音“反相”的聲波,從而將外界噪音抵消。
被動式降噪耳機主要透過包圍耳朵形成封閉空間,或者採用矽膠耳塞等隔音材料來阻擋外界噪聲。最常見的有入耳式耳塞和大耳罩設計的耳機,都可以劃分為被動式降噪耳機。
不過被動降噪的缺點就在於其遮蔽的聲音大多為較高頻率的聲音,所以在一些規則的降噪場景中較為適用。但是對於一些低頻率的噪音就沒有那麼好的隔絕效果了,所以在車內或者機艙等環境中,我們會發現被動降噪的效果會被大大降低。
這裡我們主要說一下主動降噪,主動降噪分為前饋式降噪、反饋式降噪以及前饋式和反饋式結合三種降噪型別。
前饋式、反饋式降噪
前饋式降噪是把麥克風設計在遠離揚聲器的耳機外側,而反饋式降噪則是把麥克風設計在揚聲器附近。前饋降噪更容易實現,而反饋降噪則能採集到的噪音資訊和人耳聽到的更接近,但麥克風可能會被揚聲器的聲音影響,對演算法的要求更高。
前饋式降噪
目前相對高階的降噪耳機大都糅合了被動降噪、前饋和反饋式降噪相結合的設計,對噪音的遮蔽和消除有非常好的效果。
由於主動降噪耳機的複雜結構和工作原理,價格上一般都會高上很多,大部分都在千元或者以上的價位。不過主動降噪耳機的缺點也同樣明顯,由於發聲單元會額外的發出抵消噪音的聲波,所以在音質表現上還是會有所差別,聲音細節上會有所丟失。
不過隨著技術的發展,現在的主動降噪耳機也有著相當不錯的音質表現,而且適用性比起被動降噪要來的更加廣闊。儘管這項技術已經發展了有數十年的歷史,但是還是有著不小的提升空間的,有條件的朋友建議還是選擇主動降噪耳機較好。