“对于高铁上嚎叫的小孩，我的降噪耳机为甚么残缺没用？”

2024-11-19 18:32:06 [知识] 来源：Hobart Gilbert网

原问题 | 对于高铁上嚎叫的小孩，我的上嚎甚残降噪耳机为甚么屁用不？

作者 | 糕级冻雾

编纂 | 沈知涵、黑jio妹妹

封面图源头 | 自己拍的叫的机

我正坐在返程的高铁上，嗷嗷叫的小孩小孩子让我生无可恋……幸好，我有科技的噪耳实力傍身，把降噪耳机塞进耳朵，缺没掀开降噪方式。对于的降

瞬间，高铁高铁的上嚎甚残轰鸣声消逝了，旅客们的叫的机交谈也被莫文蔚柔柔的歌声盖住，天下终于清静了。小孩

“这天下有那末多人，噪耳人群里，缺没敞着……”

“啊——————！对于的降！”小孩的尖啼声刺破了歌声。

这天下有那末多人，为甚么降噪耳机惟独对于幼儿的尖啼声封锁了一扇门？降噪耳机在“阻止”外部声音时，还会差距看待吗？

错的是降噪耳机

借多少个降噪耳机，让咱们来试一试。

我用 Apple Watch“噪音”功能，测试交通噪音在 65-67 之间，持久的鸣笛将分贝拉到 70 以上。Bose QuietControl 30（入耳式）降噪级别开到最大后，清晰过滤掉建议机声音，留下更多车轮以及地表之间尖、涩的磨擦声。

先要搞清晰降噪耳机的道理。中间是“自动降噪”（ANC，Active noise Cancellation）技术。经由耳机上装备的话筒，群集外界声音，再经由降噪芯片天生与之波形相同、相位相差 180 度（也便是相同）的反向声波，两波相消，实现降噪目的。

自动降噪道理丨图片源头物理书

下场来了。低频声波周期长，波形相对于规整；高频声波频率快，声波短，变更欠好预料。自动降噪技术对于高频噪音很难快捷识别，并天生精确相差 180 度的自动信号去对于消它。对于低频噪音的屏障下场更好，声音越高频，对于其屏障下场越差。

人耳能听到的频率介于 20Hz-20000Hz 之间。其中，30－150Hz 为低频段，150－500Hz 为中低频段，500－5KHz 为中高频段，5K-16KHz 高频段，5K-20KHz 极高频段。

人声的频率规模是 100Hz 到 8000Hz ，绝大部份处于中高频声音。特意是小孩子扯着嗓子的尖叫。

这一技术已经睁开了半个世纪。20 世纪 50 年月，就有博士递交对于自动降噪的专利。70、80 年月，Bose 以及森海塞尔都在钻研给飞翔员制作特意的降噪耳机。飞机情景中的声音纪律，风扇、熄灭室、涡轮、喷流噪声这多少类，都属于低频、中低频噪音。以是这是为甚么，自动降噪耳机先从这一规模运用起来。

凭证测评社区 Woodenear 对于 AirPods Pro 2 的降噪能耐测试，当 ANC 掀开，在中低频段至多可能降掉近 45dB。随着声音频率越高，降噪能耐清晰削弱。纵然明天主流的降噪耳机，在中低频，以及高频的展现差距依然清晰。以是高铁行驶发生的噪声，能被降噪耳机还不错地“屏障” ，孩子的啼声在降噪耳机里反而被“凸显”进去。

绿线为降噪开启时，蓝线为降噪封锁时丨图片源头 Woodenear

好了，我知道了，再碰着“熊孩子” ，我还不如捂耳朵。

自动降噪用“反弹”，自动降噪靠“捂”

“捂耳朵”着实是一种自动降噪（Passive Noise Canceling，PNC）方式，便是物理上把人耳以及外部噪音阻止开。说白了，降噪耳机没开自动降噪时，就起到自动降噪的熏染。

自动降噪的下场，更像是“蒙了一层”的部份降噪，汽车行驶，临街音乐都有确定水平果真降，但听患上依然清晰。远方传来的音乐声，由于耳朵一被“罩” ，简直被阻止没了。

自动降噪下场很大水平上取决于产物形态。

包耳式头戴耳机，是经由“包裹”耳朵的方式阻止噪音，入耳式则是经由硅胶、海绵等材质制作的耳套填充耳道。平头塞就不如入耳式降噪力强。业余的 PNC 隔音耳机，可能把中高频率的噪音凭证差距频段，拦阻约 10-40 dB。

尽管也与噪音频段无关。

低频以及高频噪音的一个差距在于，它们是否会随着转达而衰减。高频声音穿透力差，距离一远，碰着拦阻物就会清晰衰减。以是物理上的“阻止”就颇实用。低频声音转达距离远，穿透力强。自动降噪的方式更好来“对于消”。

以是，面临小孩的尖叫，简直捂耳朵彷佛更实用一些。

从前戴着传统的平头塞耳机（不自动降噪功能），坐地铁，恨不患上把音量调满格。这样临时听力会受损。

临时处于高分贝情景对于人体伤害丨图片源头中华提防医学会

据迷信钻研，听觉细胞受损的一个阈值是：不断 8 小时打仗 85 分贝。因此近些年，自动降噪技术有取代之势。

降噪耳机，话筒+芯片+算法

假如你也是降噪耳机的“重度用户”，概况记患上早多少年的降噪耳机照应慢、有底噪、抗风噪能耐差、戴上瞬间尚有强烈负压等不适体验。

话筒的“朝向”影响很大。前馈式外部妄想相对于重大，将收音话筒放在耳机外侧，侦测周围的声音情景。再将信号传给处置器处置，扬声器收回反向声波，“中以及”噪音。

反映式是将话筒放到耳机内侧，扬声器临近，愈加挨近人耳所能听到的声音。短处是，同时将与噪音相似的音乐声音看成噪音处置。

当两种单馈式降噪方式都有缺陷，混合式就将耳机外部以及扬声器临近都部署话筒。这也是如今大厂旗舰延接管的方式。好比索尼 WH-1000XM5，（单侧）搭载了 4 颗话筒。外部的 3 颗话筒将情景噪音，先处置，对于消噪音。1 颗内反映话筒检测耳道临近的残余噪音，再妨碍一次降噪。

受限于可衣着配置装备部署的形态体积限度。类比智能手机发力“合计摄影”，降噪耳机也在提升芯片算力，以及软件算法，在外部空间有限的条件下，实现降噪能耐以及音质的迭代。国内就有厂商会预设差距降噪方式，凭证情景来自动切换。研制算法能凭证风噪检测服从，调控 ANC 操作器参数，优化风噪声激进。

AirPods Pro2 在内外各配置装备部署了一颗收音话筒。由于 H2 的芯片能耐，AirPods Pro2 的降噪深度比第一代逾越一倍，但“压耳感”并无使人不适。H2 芯片以及优化之后的声学算法给了一个适宜的降噪情景，抵达降噪深度与舒适性的失调。

但在“暴力级”分贝之后，这都没用。

烟花丨图片源头作者

凭证美国语言以及听力协会（ASHA）对于同样艰深生涯中罕有声源的音量水平，一米内的烟花爆竹声音强度可达 150 分贝。

我过年时已经在大巷子里，偶遇一家人放红挂鞭炮。隔了差未多少 5 米，经由 AirPods Pro 2 的降噪后，Apple Watch 检测依然高达 81 分贝，属于“需要即将逃离现场”的噪音水平。

红挂鞭炮的频段合成丨图片@ Ji妹妹y Ng HK Chinese New Year 2012 - Day 2 - firecrackers

“红挂鞭炮”声音会集在 500 Hz - 7500 Hz（属于中高频）之间密集晃动。

有“硬伤”

为甚么芯片的处置能耐在提升，仍是处置不了“高频 bug” ？

Woodenear 测试了 AirPods Pro2 的通透方式（又称透传方式），通透方式的道理即是经话筒收集外部声音后，在耳机内回放，能侧面看出降噪耳机话筒的收集能耐。

咱们看到在中低频段，透传方式后的声压（声波经由媒质时，由振动所发生的压强修正量）简直无变更。而在 2KHz 开始泛起发抖，到 5KHz 猛烈发抖。证实无奈很好地采会集高频段。

AirPods Pro2 透传方式合成丨图片源头Woodenear

也便是说，纵然 AirPods Pro2 所搭载的 H2 芯片，每一秒可妨碍 48000 次噪音处置。纵然芯片威力够了，但“硬伤”出如今话筒上，在收集高频段就失真了。

搜罗 AirPods Pro 在内，良多中高端降噪耳机都市运用 MEMS 话筒。由于可衣着配置装备部署的运用需要驱动，MEMS 话筒封装尺寸越来越小，但过小的封装尺寸将带来功能及坚贞性的着落。一家 MEMS 话筒提供商（英飞凌 XENSIV™ MEMS）提供的数据，这种话筒在低频照应颇为平展，但到高频浮动清晰回升。