文档介绍：浅谈主动降噪耳机技术摘要:本文综述了降噪耳机的整体现状,详细介绍了主动降噪耳机的工作原理,并分析探讨了其面对的问题,最后展望了降噪耳机技术的未来。中国论文网/8/view- 关键词:降噪耳机主动降噪被动降噪中图分类号:TB535文献标识码:A文章编号:1007-9416(2014)01-0215-01 1引言随着电子产品消费市场的不断发展,耳机作为方便灵活,私密性强的音乐伴侣或许是被拥有最多的一种电子产品,越来越多的人们使用耳机进行日常通话或者聆听音乐。然而城市的噪声污染越来越严重,在室外使用普通耳机耳塞只能提高音量来盖过噪声,这样一来不但不能享受美妙的音乐,对自己的听力也有很大的影响,因此如何抑制来自周边的噪声干扰也成为用户最为关心的问题。可有效降低环境噪声的耳机被我们称为降噪耳机。客观来说,几乎所有耳机在设计之初都考虑到了如何降低外界噪声,但降噪耳机却在降低噪声方面进行了更多的考虑,有着更突出的表现。降噪耳机按照原理分为被动降噪(PassiveNoise-Cancelling)耳机和主动降噪(ActiveNoise-Cancelling)耳机。所谓被动式降噪耳机就是利用物理特性将外部噪声与耳朵隔绝开,主要通过耳机上的隔声材料或者特殊结构尽量阻挡噪声,比较典型的有入耳式耳机、大耳罩式耳机等。这种方法原理简单,降噪成本低,但效果略为逊色,且由于使用了高密度的隔声材料,耳机较重,佩戴不舒服。主动降噪耳机则完全从消除噪音本身出发,主动消除干扰,在耳机中设置了专门的降噪电路,降噪效果比被动式耳机要好。当然,大部分主动降噪耳机也都加入了被动降噪耳机的设计,这些并没有严格的界限,毕竟目的只有一个:如何更有效的降低环境噪声。因而主动降噪耳机在关闭主动降噪开关时,仍然可以作为普通耳机使用。 2主动降噪耳机的工作原理可以认为所有的声音都由一定的频谱和能量组成,如果找到一种声音,其频谱与所要消除的噪声完全一样,而相位刚好相反(相差180°),通过两者的反相叠加,理论上就可以将这噪声完全抵消掉。实际采用的办法是,首先,由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中低频噪声;接下来,将噪声信号传至降噪电路,降噪电路进行实时运算;在降噪电路处理完成后,产生的信号通过扬声器发生与噪声相位相反、振幅相同的声波;最后,在耳机播放音乐的同时加入和外界噪声“相反”的声波,从而将噪声抵消。图1中,A曲线为噪声信号,B为反向补偿信号,C为余留噪声信号。在实际应用中,当降噪耳机通过采集到环境噪声以后,传给降噪电路对噪声波形进行分析,然后通过扬声器实时产生振幅相同、相位相反的波形(B曲线)进行抵消,形成平缓且振幅很弱的C曲线(声波),从而消除噪声干扰。倘若两个声波振幅刚好相等的话,噪声就会完全消失。通过加入同步反相信号消除噪声就是降噪技术的基本原理。从实际来说,恰好完全抵消的情况很难实现,但在进行有效的减弱以后,人耳已经不是很敏感了。降噪的原理虽然很简单,但如何实现高品质的降噪效果却并不简单,特别是滤波电路的设计及生产过程控制更加关键,而高端降噪耳机的优势也在于此。 3主动降噪耳机的缺点主动降噪耳机也并非十全十美,也存在一些亟待克服的缺点。首先,我们需要明白的是,降噪这一过程并不是在电路内消除噪声,而是利用声学上的“掩蔽效应”,在一个声音空间内抵消噪声,如果降噪