在喧鬧的都市中能尋求安靜是件幸福又艱難的事情拼岳，因為即使宅在家中挎袜，各種城市背景噪音還是能頑強的鉆進你的耳朵。幾個月前逻淌，我去逛蘋果店的時候么伯，看到和蘋果有戰(zhàn)略關系的Bose某系列降噪耳機也在賣。有源主動降噪技術(shù)我很久前就耳聞于各種科普資料中卡儒，但采用該技術(shù)的耳機真品卻是第一次見識田柔，帶著好奇我戴在腦袋上試聽一下。我可以很準確的說出剛帶上瞬間的那種感覺骨望，就是咣當一下硬爆，熙熙攘攘人頭攢動的蘋果店一下子安靜下來，這種視覺和聽覺的不匹配還讓人有點不適應擎鸠。也就是那一刻缀磕，我立刻下決心買一套回來，因為這太適合我這個宅男了。用了幾個月袜蚕，我依舊時不時贊嘆怎么會有如此優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品准验，即使因為帶著它我曾兩次地鐵做過了站，在家里也多次錯過家人的召喚廷没，但我還是基本上養(yǎng)成了習慣糊饱，只要回家做完該做的事情，就會帶上耳機颠黎，要么聽音樂另锋，要么根本就不聽音樂，就是為了尋求耳機送給我這不能更美好的沉寂世界狭归。
一個耳機是如何實現(xiàn)降噪的呢夭坪？先說說我們怎么聽到的聲音吧。中學的物理常識告訴我們过椎，人能聽到聲音其實是人的聽覺對傳入耳道內(nèi)聲波的反應室梅。聲波是由發(fā)聲體（聲源）產(chǎn)生的振動推動空氣（介質(zhì)）形成可四面八方傳遞的機械波。聲波通常是縱波疚宇，聲源的振動會積壓圍繞聲源的介質(zhì)（空氣）亡鼠，就會在介質(zhì)中出現(xiàn)可擴散傳導的壓縮和舒張。
兩次壓縮之間的距離就是波長敷待，而被壓縮的質(zhì)點離開平衡位置的距離就是振幅间涵，頻率則是每秒中壓縮的次數(shù)，通常人能聽到的聲波頻率在20赫茲至20000赫茲之間榜揖。對聲波來說勾哩，振幅決定了聲音的強度（響度），振幅越大举哟，聲音越響思劳，頻率則決定了音調(diào)的高低，頻率越高則聲調(diào)越高妨猩。大腦的聽覺中樞能“翻譯”出聲波的振幅和頻率代表的含義潜叛，因此我們可以聽到五花八門的聲音，其中就包括音樂和噪聲册赛。
為什么有的人聽重金屬搖滾會覺得甜如甘怡钠导，而有的人聽到會煩躁到腦袋爆炸，這似乎預示著判斷音樂抑或噪音要憑借主觀喜惡森瘪。其實科學界對音樂和噪音奮斗區(qū)別有清晰的定義牡属，音樂是有著明確的、可重現(xiàn)的波形扼睬，而噪聲的聲源做的是無規(guī)則振動產(chǎn)生的逮栅，其頻率悴势、強弱變化雜亂無章不可預測，比如白噪聲就是最復雜的噪聲類型措伐，充斥著頻率不同但振幅相似的聲波特纤。特別是生活在周邊充斥各種噪聲源的城市中，如果持續(xù)暴露在噪聲環(huán)境中侥加，不僅人會變得煩躁不安捧存，還會造成生理損傷。因此如何降低噪音水平一直是人們的努力目標担败。這就要說到具備降噪功能的耳機了昔穴。
降噪耳機有主動和被動兩種類型，從技術(shù)上來說提前，任何類型的耳機都提供了無源降噪（被動）的功能吗货，這是因為帶上耳機后，就會在人耳和周圍環(huán)境中間插入了一個屏障狈网，耳機的材料能阻擋噪聲波宙搬，特別是頻率較高的聲波。根據(jù)測算拓哺，頭戴式耳機能提供最好的無源降噪性能勇垛，多層高密度泡沫可把噪聲降低約15至20分貝（分貝dB是聲強的單位，用對數(shù)表示拓售，10分貝表示響度變化10倍窥摄，降低20分貝指響度會減少20倍）。但提高被動降噪能力的耳機必然會帶來體積碩大础淤、重量沉重、佩戴不舒服問題哨苛，再加上噴氣客機的機艙內(nèi)噪聲水平高達75至80分貝鸽凶，被動降噪模式的局限性尤為明顯，主動降噪技術(shù)有了用武之地建峭。
主動降噪是一種有源（需要額外能源供給）的降噪模式玻侥，從外型看主動降噪耳機和被動降噪耳機沒有區(qū)別，所以主動降噪耳機本身具備被動降噪功能亿蒸，亦即它的結(jié)構(gòu)本身可以阻擋高頻噪音聲波凑兰。但令人驚奇的一點在于，它還會主動“抹除”低頻噪聲波來提供更好的降噪功能边锁。這是怎么做到的呢姑食？
看插圖就會了解其中的原理，原來所謂的主動降噪茅坛，是耳機自己制造一個和“入侵”噪聲波頻率和振幅都一樣的“新噪聲波”音半，只不過這個新噪聲波和要抵御的噪聲波相位恰好差了180°（n=1時），經(jīng)過干涉后噪聲波會被抑制下來，那么人的聽覺也就感受不到噪音曹鸠，達到消除噪聲的目的煌茬。打個比方，原來能聽到噪聲是因為聲波傳動的機械能可以自由的拉扯空氣中的分子彻桃，而主動降噪則提供了一個適時方向相反的抗衡力量在拔河坛善，你使多大力氣往后拽，我就使一樣的力氣往前拽邻眷，對于那些空氣分子來說浑吟，就既不向前也不向后，形成穩(wěn)定安靜狀態(tài)耗溜。這種主動發(fā)出與噪聲相位相反的機械波组力，與噪聲疊加后代數(shù)和為0（或者變小）的過程抖拴，在物理學上有個術(shù)語叫相消干涉燎字，以此達到降低噪聲的目的。
理論容易理解阿宅，但實現(xiàn)可就不那么容易了候衍。以Bose某主動降噪系列耳機為例說明饭豹，它需要幾個組件一起協(xié)作完成這項工作翎承，首先是麥克風，用來捕捉需要被抑制的噪音聲波蒲每。被聽到的噪聲聲波被傳到至專門的降噪電路中往湿，在降噪電路中有個性能優(yōu)異的數(shù)字信號處理器（DSP）妖异，可從接受到的噪聲信號中把“聲紋”（也就是編碼方式標識噪音的頻率、振幅等指標）提取领追，然后將其相位反轉(zhuǎn)180°（也就是一個π）他膳，最后通過揚聲器播放出來，達到相消干涉绒窑。當然整個接收棕孙、提取、轉(zhuǎn)換和播放過程是需要消耗能源的些膨，所以還需要電池供電蟀俊。可以想象整個過程對處理器的運算速處理度要求很高订雾，耳機距離耳膜也就3厘米左右肢预，依照聲速每秒340米計算，主動降噪的反應時間是十萬分之八秒葬燎，如果處理速度超過這個時間误甚，不但不能抑制噪音缚甩，還多了一個”主動“噪聲源。
借助主動降噪技術(shù)窑邦，這種耳機還能額外提供降低至少20分貝的噪音能力擅威，這就意味著70%的環(huán)境噪音可被有效阻擋，足以讓主動降噪耳機成為飛機火車旅行冈钦、開放辦公環(huán)境以及任何具有高背景噪音環(huán)境的理想工具郊丛。要說負面因素也還是存在的，比如太安靜容易忽略必要的語音提醒瞧筛，可能會耽誤事情厉熟，而且因為降噪效果太好，在開始不習慣的時候较幌，耳道會有點內(nèi)外壓差的感覺揍瑟，公平的說，這也是所有頭戴耳罩是式耳機的共性乍炉。
降噪耳機的真的會給旅行者身心帶來愉悅的感覺绢片，因為長時間暴露在低頻噪音環(huán)境下會讓人更不安和疲勞。根據(jù)我的個人體驗岛琼，它屬于一旦用上了就再也戒不掉的優(yōu)秀工具底循，雖然Bose耳機的音響效果非常棒，但更多時候我只是用來單純降噪槐瑞，一點點寧靜對我來說都能成為美好的音樂熙涤。
再說三點這款耳機和主動降噪無關的優(yōu)點，一是無線的體驗真是好困檩，完全沒有各種線纜接駁纏繞的束縛祠挫，其次耳機對多個設備支持的很好，配對成功后可以輕松的在手機和筆記本電腦中切換（最多只按一下按鈕）窗看，最后是續(xù)航能力優(yōu)秀茸歧，主動降噪雖然一直耗能，然而購買幾個月來我也就充了三四次電显沈，長途旅行基本沒有什么續(xù)航焦慮。
（本文參考了https://electronics.howstuffworks.com/gadgets/audio-music/noise-canceling-headphone.htm等多篇文章）
