奮力抵抗噪音干擾的你,除了研究如何抵抗工作當(dāng)中的噪音,讓我們再深入了解降噪的種類有哪些吧??乖敕N類一般來說分成兩種:『主動抗噪』及『被動抗噪』。前者一般會有搭載著降噪算法的IC處理,后者則透過材料的特性降低噪音。
主動降噪的方法核心是『相位抵銷』,聲音的形成是來自振動產(chǎn)生的聲波,然后透過介質(zhì)(空氣)傳導(dǎo)到人耳,兩個振幅相等、相位相反的聲波迭在一起,能量就會抵銷。主動降噪就是利用這樣的原理:拾音器接收外界聲音,透過IC處理,揚聲器放出相反聲波,干涉外界的噪音,最終來到耳朵的時候就會減弱很多。
噪音相位相抵
主動降噪對低頻噪音效果較好,高頻就力有未逮,因為高低頻的波長不同,高頻音波的波長較短,較難實現(xiàn)完全的抗噪效果;另外,因為我們平常使用抗噪產(chǎn)品面對的噪音多集中在低頻區(qū),所以研究也多投入在低頻區(qū)。
而被動降噪在高頻區(qū)表現(xiàn)較佳。被動降噪是透過各種材料,防止聲波傳遞到達(dá)鼓膜。在建筑材料上,剛性、光滑、結(jié)實的材料,可以把音波反射出去,而不會穿過墻面,「隔音」效果優(yōu)異;軟性、粗糙、多孔的材料,則是把音波「困」在材料中,在內(nèi)部不斷漫反射,最終消耗掉所有能量,這種方式就是「吸音」,這種機制針對高頻音波效果就很好,高頻聲波會在吸音材料里消耗能量,而低頻率的聲波能量則有部分可以穿過。舉例來說,高速公路邊的隔音墻就是剛性材料,而住家的隔音通常兩種手法同時使用:隔絕外來的聲音、吸收內(nèi)部的聲音,無響室就是最極致的例子。
生活上的應(yīng)用則主要集中在『主動降噪耳機』及『被動式降噪耳塞』這兩種產(chǎn)品上,并且根據(jù)使用情境不同而有不同設(shè)計。有些主動抗噪耳機設(shè)計成讓環(huán)境音減弱,卻不會聽不到身邊的人說話,Quiet On降噪耳塞就針對高頻和低頻,保留中頻的談話聲;但是夜深人靜的時候,往往是枕邊人的打呼聲、冰箱的嗡嗡聲讓人難以成眠。如果想要在睡前使用主動降噪耳塞,顯然必須挑選睡眠專用的款式,日前上市的 Bose Sleepbuds 就是這種取向的產(chǎn)品。
被動的降噪方式 – 耳塞,其款式很多樣,材料的密度、性質(zhì),還有內(nèi)部構(gòu)造的設(shè)計,都會影響耳塞在不同頻率的效果。有些主打睡眠用的耳塞,還會標(biāo)榜專門阻擋打呼聲,就是要求對打呼聲的頻率效果最好的設(shè)計。耳舒適耳塞 效果最好的區(qū)間在1k ~ 10k Hz,對大型機具和車輛的引擎聲、混雜的人聲與打鼾聲等等效果一級棒,可以降低40dBSPL至多,而低頻音比如平常說話的聲音、多數(shù)樂器聲、冰箱壓縮機聲,則能擋到15dBSPL。如下圖所示為無響室量測出來的結(jié)果,即配戴前/配戴后的差別,我們稱之為『閥值差』,黃色是配戴前 ,粉紅色是配戴后,從圖中可以看出配戴后所降下的聲壓。
耳舒適配戴前后閥值差
另外有許多耳塞產(chǎn)品標(biāo)榜 NRR 隔音系數(shù),其表現(xiàn)的是依據(jù) ANSI S12.6 – 2016 或 1997 的 NRR 規(guī)范所量測出來的整體降噪能力。
選擇最適合你的使用情境的降噪產(chǎn)品,才能對癥下藥,還是得實際上體驗看看喔。
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