在高鐵和飛機上，我們經常會碰到小孩子啼哭、吵鬧的情況，這種環境相信大部分人都是難以忍受的。

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有一種産品能夠很好地緩解這個問題，那就是降噪耳機，降噪耳機可以說隻要一戴上，世界立刻就清淨了。

降噪耳機之所以那麼神奇，是因為它用到了聲波的“疊加原理”，利用聲波之間的幹涉現象，抵消了外部噪音。

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我們知道，聲波本質上是介質在進行機械振動，初中物理課本告訴我們，聲波一般是縱波，但是為了方便理解，我們在這裡用橫波進行讨論。

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橫波的形狀，我們可以粗略地理解為正弦波，有波峰和波谷。

如果有兩束波傳播到同一個地方，這個地方的聲音介質要如何運動呢？它的運動滿足波的疊加原理，介質在某處的運動情況等于若幹束波在該地振動情況的疊加。

譬如，波峰遇到波峰或者波谷遇到波谷時，該地的運動幅度就是兩束波的振幅相加，如果是波峰遇到波谷，這個地方的運動幅度就會減小，就是兩束波的振幅相減。

這種若幹束波打到同一個地方會産生疊加效果的行為，就叫作波的幹涉現象。

降噪耳機的原理正是利用了波的幹涉。

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兩束完全一樣的聲波打到你的耳朵裡，如果是波峰和波峰相遇、波谷和波谷相遇，你聽到的音量就是原來的四倍，因為聲音的能量與聲波振幅的平方成正比，振幅變成兩倍，能量就是原來的四倍。

如果是波峰跟波谷相遇，就正負相抵，這個聲音的振幅是0，你就會覺得非常安靜，因為聲音被完全抵消了。

降噪耳機不光有喇叭，還有一個麥克風，這是為了捕捉周圍的噪音。

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捕捉到噪音的信息以後，再經過耳機内部芯片的處理，就會向你的耳朵發出一個反相位的聲波。

所謂反相位，就是它發出的聲波跟外部噪音的聲波振動情況剛好相反，這樣的話，外部聲波的波峰進入你耳朵時，就會遇到一個跟它振動情況完全相反的聲波波谷。

同理，外部聲波的波谷進入你耳朵時，會遇到一個跟它振動情況完全相反聲波的波峰，這樣一來，耳朵最後接收到聲波的強度就被大大削弱了，所以你會覺得特别安靜。

但實際使用中，降噪耳機并不能100%消除外部噪音，這其實是産品設計的選擇，并非技術上做不到。

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如果外界的聲音消除得太多，可能會影響我們的安全，譬如你在過馬路的時候戴着降噪耳機，如果連周圍來車的鳴笛聲都聽不見的話，會非常危險。

總的來說，降噪耳機是用來削弱外部背景噪音的，它對于嘈雜的聲音會選擇屏蔽，但是對于那些比較清晰的聲音，如音樂聲、鳴笛聲，反而不會做過多的處理。

來源：嚴伯鈞《了不起的物理》第四章 降噪耳機如何降噪？

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