当前位置:首页 > 探索 > “对于高铁上嚎叫的小孩,我的降噪耳机为甚么残缺没用?”

“对于高铁上嚎叫的小孩,我的降噪耳机为甚么残缺没用?”

2024-11-16 10:31:35 [时尚] 来源:香风艺凝网

原问题:“对于高铁上嚎叫的对于的降小孩 ,我的高铁降噪耳机为甚么残缺没用  ?”

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 ?

01

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 。

02

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。

03

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 。

04

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 。

低频照应颇为平展 ,但到高频浮动清晰回升丨图片源头英飞凌

就算运用装备 1/2 英寸(振膜面积)话筒的家养耳,精度以及锐敏度仍是有限 。LEC(国内电工协会)对于家养耳的声阻抗特色也只尺度到了 100Hz- 10000Hz。比照之下 ,AirPods 的长宽高 3*2*0.98 毫米,体积缺少米粒巨细 。

假如你在放烟花的现场,降噪耳机也只能帮你过滤掉大批“轰隆”声,对于“咻~咻~”以及“爽性的噼里啪啦”的尖刺噪声于事无补。尽管 ,对于二踢脚这种“级别”的炮仗,纵然声音会集在中低频 ,带上降噪耳机,仍是“肝颤儿” 。

至于在高铁上……把小孩打一顿确定是不推选的,假如有条件的话 ,我下次确定抉择静音车箱 !

参考文献

[1] https://techteller.com/sci/anc/

[2]https://www.headphonesty.com/2022/11/active-noise-cancellation/

[3]https://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh?docid=a0000157-199412-29-6-452-456-a

[4]http://www.gov.cn/govweb/fwxx/kp/2013-08/20/content_2470212.htm

[5]https://picture.iczhiku.com/weixin/message1593447396323.html

[6]https://www.woodenears.com/article/b8246101-be09-44f3-ab33-f46300b10f94

本文来自果壳,未经授权不患上转载.

若有需要请分割[email protected]

· 一 周 热 点 回 顾 ·

还不如捂耳朵↓↓↓返回搜狐 ,魔难更多

责任编纂 :

(责任编辑:娱乐)

相关内容
推荐文章