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为什么主动降噪耳机对人声效果不明显?

· 行业知识

随着科技的进步,我们对于耳机这类消费品的要求也越来越高,不单单是音质、舒适性,耳机能带给我们怎样的体验也成为评判一副耳机的重要标准。诸多有着各种“黑科技”加持的耳机开始走入我们的生活,这其中带有“主动降噪功能”的耳机也受到了越来越多的关注。

然而我们总是听到太多对于主动降噪耳机的抱怨:“为什么我这耳机戴上不是与世隔绝呢?”、“为什么对人声屏蔽不好呢?”,就此,小编简要总结了这个问题的答案。如果要看更专业详细的解答,指路:知乎

主动降噪处理一定频率范围内的噪音

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首先我们要知道人耳能听到的频率范围是在20hz到20000hz。降噪耳机的主动降噪主要处理50hz到1000hz。降噪耳机的被动降噪主要处理1000hz以上的声音频率。

人声的频率范围是100HZ到8000hZ,绝大部分处于高较高频声音,远远超出了主动降噪处理的声音频段,所以效果就会很弱。而大部分环境和车辆噪音则是在100hZ-1000hZ范围内,所以我们使用主动降噪耳机时对这一频段的声音屏蔽效果相对就会很明显。

物理材质与工艺共同影响降噪效果的实现

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由于被动降噪主要是物理性的阻隔,所以我们知道大部分的耳机都有一定的被动降噪效果。因此现在的主动降噪耳机的降噪是由主动降噪+被动降噪一起实现的。我们所感受到的主动降噪耳机的降噪效果除了主动降噪的调教以外,也会有被动降噪物理材质的影响,以及物理阻隔是否达到了降噪所需要的密封性的影响。

耳机隔音材质有所不同,目前耳机所用的材质大体有海绵、防尘网、EVA等材质,而大部分比较核心的材质都是海绵。重要的是,实际上隔音是由整个腔体的密闭性带来的,海绵再好,如果腔体本身是漏气的,那也是没有用的。所以我们在选择耳塞式的降噪耳机时一定要选择适合自己耳道的耳塞,这样方便密封性来保证主动降噪效果的实现。

人声噪音无规律,波形不稳定

dyplay降噪盾 真无线主动降噪耳机

此外,还有一种原因是人声的噪音一般会很嘈杂,没有规律,变化较快,主动降噪耳机做反相是有延迟的,无法及时反应,起不到好的降噪效果。

对人声屏蔽效果不好的主要原因就来自于这一降噪方式的工作原理,需要通过“采集——生成抵消声波——播放‘白噪音’进行抵消”这一操作对于规律性比较强的噪音效果非常好,但是恰恰相反,人们之间的交谈声音很少是有规律性的,加上人声的频率在低频区域相对较少,所以主动降噪功能对此是无能为力的。

而且如果真的主动降噪也能实时屏蔽人声,对于用户安全来说也有着一定的不利因素,所以多数的主动降噪耳机都有人声模式,对人声做不屏蔽操作,保证用户的使用安全,尤其是在马路上使用。

主动降噪的技术和条件限制

一般市面上主动降噪耳机的降噪范围是在50hZ-1000hZ范围内,这就是为什么市面上的降噪耳机主要对低频效果更好的主要原因。那么为什么不能扩大他的降噪范围呢,在这里我们就需要考虑到一个带宽的问题。这是因为扬声器等系统特性会有一定的固有延迟,因此转换到耳机的降噪能力上我们就会有一个带宽限制,及“带宽=降噪深度x降噪宽变”。

由于带宽是固定的,所以耳机厂商门只能在低频和高频中权衡做出取舍。看到这里你可能还是会有疑问,虽然带宽是固定但是只要带宽一样那么不是低频和高频都可以吗?为什么一定要做低频呢?原因很简单,这是由于我们平时身边的环境噪音决定的,生活中大部分环境噪音一般频率都在100hZ-1000hZ范围内,因此在这个范围里降噪就可以隔绝大部分的噪音。

而且主动降噪是要针对当时发出的声音马上发出反馈抵消的,声音是震动低频震动频率比较慢,比如说主动降噪这个机制处理反馈的在万分之一秒,那么对于20hz的声音而言只错过了一点点,但是如果是对于10000hz的声音就错过了1次完整的振动了,即低频比高频要更容易捕捉。虽然大部分主动降噪也会采用被动降噪的方式,但被动降噪只能对高频有很好的作用但是很难阻挡中低频,所以中频既很难被主动降噪给抵消又很难被被动降噪给抵消,而人声又相对集中在高频,这也就是为什么主动降噪耳机对人声降噪不太好了。