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主动式降噪(ANC)之原理与分析
发布日期:2021-11-22   点击次数:

相信听到主动式降噪的人们一定会非常好奇,到底原理是甚么?生活上最常听到这词的,莫过于应用于耳机上的主动式降噪耳机了,希望透过详细的说明,能够让读者更了解主动式降噪(ANC)的原理以及相关的优缺点。

 

原理:

 

主动降噪就是通过降噪系统产生与外界噪音相等的反向声波,将噪音中和,从而实现降噪的效果

  

 

主动式降噪耳机:

 

若是经由于耳机内之麦克风,主动侦测人耳可听到之环境低频噪音(100-1Hz),然后将噪声信号传至控制电路,让控制电路进行实时的运算,通过喇叭发射与噪音相位相反、振幅相同的声波就能够抵销噪音。

 

主动式降噪耳机带有与外界噪声抗衡的降噪电路,为了透过硬件机制达到降噪效果,内部组成为拾音器(环境噪音)、处理芯片(分析噪音)、扬声器(产生反响声波),以便完成整个降噪过程。

 

主动式与被动式之区隔:

 

事实上降噪耳机分为主动式降噪耳机和被动式降噪耳机。相对于主动式降噪耳机,强调隔音机制之耳机称为被动式抗噪耳机或隔噪耳机,但机制和主动式不同,主要目的为隔绝防止噪音进入耳道,也就是靠耳塞的材质与紧密度等等决定。

 

主动式降噪的好处:

 

抗噪机制使人不提高过多音量即可享受音乐。也可不放音乐只是使用降噪功能,帮助飞机或列车之乘客睡眠。并且不因为环境噪音过大而开启过多音量之音乐,导致长期伤耳。

 

主动式降噪真的无懈可击?

 

抗噪耳机通常使用ANC消除低频噪音,以主动方式消除高频噪音效果不佳(也就是人声的部分)。因为人耳所能听到的频率是20HZ-20KHZ,人声的频率范围是100HZ-8KHZ,大部分环境和车辆噪音是在100HZ-1KHZ范围内,市面上的主动降噪耳机降噪频段是100HZ-1KHZ,即使一些好的降噪耳机,最多提升个几百HZ,覆盖不了语音的全频段,因此对于语音的降噪效果达不到环境音的降噪效果。所以高频噪音仍然得依靠传统隔音机制(即被动抗躁),同时这也可简化复杂的电子电路装置。真正要完全消除高频噪音,传感器和麦克风必须置放于听者鼓膜旁,因此技术上来说目前还无法实现。

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