其實在這麼多耳機産品當中，有一種叫做“主動降噪耳機”的産品，讓那些初次接觸耳機的小白們向往不已，也令人産生各種好奇，首當其沖的便是那些降噪耳機是如何消除令人讨厭的噪音的？在這背後有着怎樣的神奇原理？我們這一期《趣聽私塾》就帶你一起來揭開降噪耳機的神秘面紗。

與我們常用的有線/無線耳機不同的是，主動降噪耳機誕生的目的就是如何能讓你在盡可能安靜的情況下聆聽音樂。畢竟邊聽音樂邊工作對于很多人來說是一個很好的保持注意力的方式，更何況對于乘坐飛機的商旅人士來說，在旅途過程中保持安靜也是非常有必要的。其實網上對于降噪耳機的科普文章數不勝數，我們再在這裡進行科普，隻是希望能以一種更加簡單生動的方式帶你了解這種神奇的耳機産品。

坐過飛機的話你應該知道是有多吵

在我們講述降噪耳機之前，不妨一起先來回想一下高中物理裡講過的知識：什麼是噪音？我們不妨引用來自百度百科的定義：噪音是一類引起人煩躁、或音量過強而危害人體健康的聲音。從環境保護的角度看：凡是妨礙到人們正常休息、學習和工作的聲音，以及對人們要聽的聲音産生幹擾的聲音，都屬于噪音。從物理學的角度來看：噪音是發聲體做無規則振動時發出的聲音。

不論你是在乘坐公交車、飛機等交通工具時，還是漫步在城市高樓大廈的混凝土森林當中，甚至你想一個人安靜地待在家中，或多或少的噪音都會傳入你的耳中。其實在比較安靜的室内還好，帶上一條普通的入耳式耳機或者封閉式的頭戴式耳機，音量稍微開大那麼一點點，音樂的聲音就已經掩蓋了你周圍并不強烈的噪音。

然而對于在乘坐公交車、飛機時的你，一條普普通通的入耳式耳機似乎很難掩蓋的了來自發動機、汽車本身的震動以及周圍人談話的聲音，因此你不得不将音量調整的比你平時使用的更大，才能略微地緩解噪聲的問題，但是你要知道，耳機的音量越大，對耳朵的傷害就越明顯。

生活中常見的噪聲分布

根據西北大學生命科學學院的一篇名為《耳機對人體的危害及預防》的研究指出，“根據耳機器材的不同間隔時間也有變化, 插入耳道的密閉式耳塞應該減少20%的時間, 而耳機可以适當增加15%左右的時間。音量不宜太大, 不要超過耳機總音量的60%。MP3最大音量可高達80 d B, 相當于一台割草機所發出的聲音，這種聲音可直接影響聽力”。所以在安靜的環境中使用耳機所發出你能正常接受并且可以聽清細節的音量，并不會明顯地對你耳朵造成損害，但在噪聲過多的環境中，就不一樣了。

因此在嘈雜的環境下使用普通的耳機，為了能讓自己盡可能的聽清音樂，你不由地就會将音量調節到比你平時使用的更大，，長期如此使用的話，将對你的聽力系統造成一定的損傷，注意這不是危言聳聽。對于大部分人來說，聆聽音樂是剛需，并且在更多的時候，我們首先使用的仍然是耳機。

你敢說戴耳機聽音樂不是你的剛需？

因此入耳式耳機在隔音性能上就要比半開放式平頭塞要好很多，封閉式的頭戴式耳機要比開放式頭戴耳機好很多，但這些“隔音性能”相比起主動降噪而已來說，已經是小巫見大巫。耳機本身就具備隔音性能，但這終究隻是一種妥協的做法。

既然問題已經如此的嚴重，那麼如何滿足我們可以在嘈雜的環境當中去安靜地欣賞音樂，成為了我們日常生活中使用耳機的一個痛點。畢竟我們使用密封性更好的耳機，還是直接使用防噪聲惰性耳塞，都無法解決我們的根本問題，因此就需要一個更好的、相對完善的解決方案——主動降噪耳機應運而生。

相對于主動降噪耳機，那些隔音性比較好，能阻擋部分噪音的耳機，我們習慣性稱之為“被動降噪耳機”。所謂“被動”就是以具備特殊的外形設計、更好的密封性以及更好的隔音性的設計，從而達到“降噪”的目的，很顯然這樣的設計隻是一種權宜之計。

主動降噪耳機就是為了解決“嘈雜環境安靜聽歌”的需求所應運而生的産物，而談起主動降噪耳機，就不得不提及一家來自美國的耳機音響公司——BOSE，正是這個傳奇的音頻産品廠商，開啟了主動降噪耳機的先河，不妨我們先說一說BOSE的事情。

BOSE這家公司成立于1964年，可以算得上全美較大規模的揚聲器廠商之一，并且他們的産品客戶主要是來自航天、汽車領域的，實話說民用揚聲器産品隻是他們旗下的一部分。BOSE的名字就來自于其創始人：Amar G. Bose，一個來自麻省理工學院的老磚家，在音響領域頗有建樹。

BOSE也是高端汽車音響代名詞

在1978年Amar G.Bose老爺子乘坐的一架去往歐洲的飛機上，波音747四個發動機巨大的轟鳴聲讓Amar G.Bose徹底失去了聆聽音樂的興緻，他發現在飛機上想專注地聆聽他喜歡的音樂是一件困難的事情，因此老爺子準備開發一款能抵消飛機引擎噪音的耳機，從而可以讓以後的飛行途中能安靜的欣賞音樂。

說起來容易做起來難，BOSE用了将近十年的時間，才開發出了世界上第一款主動降噪耳機。由于高昂的研發費用與制造成本，那時的主動降噪耳機離民用商業化仍然有一些距離。因此在1986年，BOSE出品的主動降噪耳機最早被用在環球飛行的飛行員身上，但目的并不是為了安靜的聽音樂，而是為了保護飛行員聽力與提高通話間的清晰度。

老爺子在13年7月與世長辭

随着技術的成熟與BOSE部分專利的到期，現在主動降噪耳機的價格早已跌入千元以内，成為了尋常老百姓都可以購買的起的耳機産品。但不可否認的是，BOSE所推出的主動降噪耳機，仍然是業内同類産品的标杆，很多主動降噪耳機能以性能媲美BOSE産品而引以為豪。

不得不承認，由BOSE開創的主動降噪耳機，是一個偉大的創舉，因為主動降噪耳機的出現，從而能讓我們可以在嘈雜的環境中安靜的聆聽音樂。雖然目前BOSE的降噪耳機價格仍然不算便宜，但技術的成熟與下放，讓我們可以在有限的經濟條件下獲得一個屬于自己的降噪耳機。

BOSE的QC35頭戴式無線降噪耳機

主動降噪耳機與所謂的“被動”降噪耳機的區别就在于這個“主動”上面，因為這将意味着耳機會主動的幫你消除周圍的噪聲，那麼它是如何實現這個重要的功能的，它的降噪原理是什麼？

在某些語義下，主動降噪耳機又會被稱為“有源消噪耳機”，因為降噪耳機的設計目的就是能積極主動地消除噪聲，因此“有源噪聲”就被當做了降噪耳機發明的技術核心，也就是說我們能找到噪聲的“音源”，那麼如何處理這個“源頭”，就可以在耳機中消除噪聲。當然并不是說要将發出噪聲的源頭扼殺，那就太可怕了。

城市交通噪音也是環境噪音的一種

簡單地來講，我們可以把所有的聲音都認為是由一定的頻率和能量構成的，那麼這樣一來我們如果可以找到一種聲音，與所要消除的噪音在頻譜上完全一樣，但它的相位剛好與噪聲的頻譜相反（即将噪聲頻譜翻轉180°）。我們将外面的噪聲命名為A，将我們打算發出的聲音命名為B，将噪聲A的頻譜與噪聲相位相反的頻譜B進行反向疊加，理論上講我們就可以将噪聲完全消除，這就是主動降噪耳機的消噪思路。

将這個思路實際運用到耳機上的話，我們就需要從如何去接受這個噪聲的聲源，并且想辦法通過電聲處理的方式，将這個噪聲的相位反過來，然後通過類似DSP處理器這樣的方式，将兩個頻譜進行疊加、消除。因此主動降噪耳機在結構上就要比我們常見的普通耳機要複雜的多，成本也更高。

一個簡單的降噪原理圖

通常來說降噪耳機會安裝有1-2個MIC，用于拾取外界的噪聲A，将噪聲A拾取後傳輸給降噪電路（現在大部分直接是降噪處理器了），通過降噪電路的實時運算，從而給出一個與噪聲A相位相反的B來将噪聲抵消掉，最後形成一個聲波C。抵消形成後的聲波C比較平緩并且振幅很小（理論上是平直），然後這個聲波C被耳機的揚聲器所播放出來。

人對于聲音的音量、強弱感知是來自于大腦對于聲音大小的一個量度，我們習慣稱之為“響度”。由于被抵消處理後的聲波C響度很小，振幅也很弱，所以無法被使用者所感知，但理論上看起來很美好，事實并非如此。所以你在非常嘈雜的環境中使用降噪耳機時，會感受到耳膜好像被無形的空氣所壓迫，這就是早期技術不太成熟、無法調節級别的降噪耳機出現的“過載”現象，目前在售的大部分降噪耳機在這方面的處理是比較理想的。

仍有部分Beats用戶不知道Studio系列的降噪效果也很好

如果你正在使用降噪耳機，就不難發現，為什麼我的降噪耳機無法将全部的噪音都消除掉？對于消除噪聲似乎隻有中低頻效果最好，甚至人聲、一些高頻噪音的消除效果微乎其微？其實這就是我們目前所受到的一些技術困擾所導緻的情況。

我們知道，降噪耳機之所以能感知噪音，是因為在降噪耳機身上裝有1個或多個麥克風MIC，用MIC來拾取環境中的聲音。但是我們知道，目前降噪耳機上大部分所用來拾取環境噪音的MIC，不外乎都是駐極體麥克風和動圈式麥克風，而駐極體麥克風由于體積小巧成本低廉，幾乎99%的主動降噪耳機都使用它來拾音。

入耳式降噪耳機用拾音的MIC

常見的用于降噪耳機的駐極體麥克風的有效頻響範圍是有限的，對于高頻部分的噪音MIC并不能完全地接收到，反而對于中低頻噪聲卻相對敏感一些，既然連高頻噪聲都無法良好的接受，更不用談如何消除了。早期的一些降噪耳機對人聲部分的消除效果也不太理想，目前大部分旗艦級的頭戴式降噪耳機，對人聲的消除已經比以前好了很多。

但對于乘坐飛機、公交車以及需要安靜工作的用戶來說，尤其是對于飛機發動機、汽車發動機的噪音格外敏感的人群，降噪耳機對于他們的價值将會更大，因為汽車、飛機發動機所發出的噪聲主要以中低頻噪聲為主，這部分的噪聲對于欣賞音樂來說是很大的影響源頭。

汽車發動機的噪聲主要以低頻噪聲為主

我們都知道，主動降噪耳機也是有它的細分分類的，理論上講由于頭戴式降噪耳機内部可以放入更大容量的電池與降噪電路和更多的MIC，對噪聲的消除效果要好于入耳式的主動降噪耳機。因為大部分的常見的主動降噪耳機都會将MIC放在耳機本體上，這樣一來入耳式耳機為了可以更好的接受雙耳周圍的噪聲，通常都會将MIC放在腔體的左右兩端。

相比起頭戴式降噪耳機來說，受限于體積限制，有線入耳式降噪耳機一般隻會在耳機左右腔體内各放置一枚拾音MIC。而頭戴式耳機則可以将降噪電路、電池、2-3個體積更大效果更好的拾音MIC安裝在耳機的合适部位，因此目前如果你想購買效果更好的降噪耳機，頭戴式耳機仍然是首選。

聆耳NC80頭戴式降噪耳機就有兩個降噪MIC

畢竟除了索尼、HTC、飛利浦等少數廠商推出過配套部分移動設備的無電池盒入耳式降噪耳機外，大部分的有線入耳式降噪耳機仍然需要背負一個電池盒，比較累贅，所以目前市場上對于有線入耳式有源降噪耳機的歡迎程度仍然不如頭戴式耳機。

到現在已經有部分廠商如索尼在真無線藍牙耳機WF-1000X、SP700N這些上實現了主動降噪功能，雖然實際降噪效果還遠不如頭戴式、入耳式降噪耳機效果那麼好，但是已經将主動降噪 小體積化這個目标相對完善地去實現了，我們看來這已經是一個非常了不起的舉動。

WF-1000X被用戶們稱之為“降噪豆”

其實說到降噪耳機的選購，其實沒有太多的說道之處。雖然目前已經有大量的主動降噪耳機品牌在市場上提供各種各樣的産品，但實際降噪效果良好、音質優秀、佩戴舒适的産品，并不算多。如果說你的選購預算格外充足的話，那麼首當其沖的肯定是要考慮BOSE的QC系列頭戴式降噪耳機或者索尼的1000X系列頭戴式降噪耳機，此外如果你對耳機的顔值更加看重的話，不妨可以試試Beats的Studio與solo系列。

但我們上述的這些産品都價格普遍在1000-2000元左右的價格區間，但他們可以保證你能獲得盡可能的良好的降噪效果。如果你的預算不是太高，那麼隻能考慮二手或者是低價位的國産降噪耳機品牌。雖然現在也有不少的國産降噪耳機表現已經很出色，但是與那些“大廠”的産品相比，仍然存在着差距。

索尼的1000XM3也是旗艦級的降噪耳機

目前的主動降噪耳機主要朝着智能化、無線化、輕巧化的方向發展，放在十年前來看，真無線的主動降噪耳機好像還是天方夜譚，但現在已經可以唾手可得。與早期的主動降噪耳機相比，現在的降噪耳機還具備環境音放大、降噪等級調節、氣壓優化的豐富功能，對于噪聲消除的體驗是越來越好的。

好了，本期的《趣聽私塾》帶你了解了降噪耳機的前世今生與它背後的神奇原理。其實看似高級的主動降噪耳機現在已經是随處可見的東西了，看完這篇文章後你是否又對降噪耳機有了新的了解和認知呢？有什麼想法歡迎在下方留言區與我們互動哦！我們下期《趣聽私塾》不見不散。

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