主动降噪技术—将噪音拒之耳外

走过很多路，听过很多歌，自然也换过很多耳机。从最初入门级的地摊货，到线控、蓝牙、运动等功能更丰富的耳机⋯⋯但随着工作和生活变得忙碌，我发现自己能安静地欣赏音乐的时间越来越少，每一副耳机都无法让我完全满意—直到某天试用了主动降噪耳机，我终于明白了自己想要的是什么。

我从没意识到自己的身边有如此多的噪音：电脑、空调、冰箱、洗衣机、飞驰而过的地铁和车辆⋯⋯一旦戴上降噪耳机，仿佛全世界的音量都降低了，又仿佛一切都放慢了脚步，即使没有音乐，心里也是一片安静。

噪音是什么？科学上的解释是“频率、强弱变化无规律、杂乱无章的声波”。过强的噪音不仅仅会对听力造成损伤，更有研究认为长时间处在嘈杂的环境中会增加患心脏病和中风的风险，同时伴随着低血糖、睡眠障碍等健康问题。

从个人角度讲，噪音可以是妨碍休息、学习、工作的，或者仅仅是影响了听音乐的，一切不该有的声音。人们很早就发现，堵塞住外耳道能有效降低噪音。传说苏格兰渔民为了不被海上女妖的歌声所迷惑，发明了最早的耳塞 — 用蜡做成，优点是相对柔软、容易定型，后来又逐渐有了棉花、海绵、泡沫塑料、硅胶等多种材料的耳塞。它们的共同特点是“堵”，这是一种典型的被动降噪方式。对大多数耳机厂商来说，一个设计良好的硅胶耳塞套，或者厚实的外耳罩就可以实现一定程度的降噪。

然而仅有这些显然不够。所有声音都是有一定频率，对于容易衰减的高频噪音，这种物理阻隔的方法比较有效，对付低频噪音就不行了。但声波还有另一个特性，声音的传播是通过介质的振动来实现，波与波之间如果呈反相，理论上就会实现抵消，声学中成为“相消干涉”。通过发出相反声波的方式来中和噪音，就称为主动降噪。

想要产生用于抵消噪声的声波，首先要得到噪声的信息才可以。主动降噪耳机的设计思路就是通过反馈麦克风采集环境中的噪声信号，经过处理器计算，最后通过扬声器发出一个完全相反的声波，这就是抗噪信号。由于抵消音必须与噪声同时抵达人耳，所以需要处理器拥有强大的计算能力，可以根据噪声进行预测，并产生相应的抵消声波。

主动降噪耳机的起源可以追溯到 20 世纪 80 年代，最初是为飞行员设计的，以便让他们在长时间的飞行中保持专注和舒适。最初成本和价格都很高，所以主要应用于航空、军事等特殊领域，直到 2000 年之后才开始慢慢应用于民用产品。

很多人对耳机会有一种不该有的误解，那就是听多了耳机会损害听力。事实上，真正影响用户听力的是聆听音乐的过程中，设置了过高的音量。试想一下，如果你想在嘈杂的公交、地铁车厢上听音乐，耳机的隔音又不是很好的时候，为了听清楚内容可以怎么办？当然是调高音量。这种情况下主动降噪耳机反而能有效保护听力，因为相比于被动降噪，主动降噪的确能产生更好的效果，尤其是比较有规律性的环境噪音，比如在乘坐飞机、地铁等交通工具时，各位根本不用调大音量就能听清楚，长时间也不会觉得累。

也有人会担心，如果降噪效果太好，有人跟我讲话都听不见怎么办？有厂商针对这一点，在降噪耳机里加入了“环境音”功能，具体来说就是利用耳机上的麦克风收音再在耳机里实时回放，让你戴着耳机也能听清对方在说什么。

除了为了音乐而生的降噪耳机，主动降噪技术的应用领域其实非常广泛。细心的人也许会发现，大部分智能手机在背面设有一个麦克风，这种设计并不是多余的，其实它就是专门用于降噪，通过这样的主动降噪技术给用户创造更清晰、流畅的通话效果。另外，绝大多数中高端轿车内也采用了主动降噪技术来降低公路上巨大的噪音。

如果说脑洞最大的，应该算是为家庭降噪的室内静音降噪设备。众筹网站上曾经出现过一款产品，它看起来就像是两块平板，使用时分别固定在玻璃或者墙的两侧，一块在室外，一块在室内 — 室外机收集室外的噪音，通过蓝牙传递给室内机，室内机基于主动降噪技术，发射与噪声反相的声波，抵消进入室内的噪音。

嘈杂的城市里，真的需要为自己创造片刻的安静。如今，除了手机和公交卡，我出门一定会带上降噪耳机 — 不单单是为了听音乐，更是为了隔绝城市生活中的噪音。可以说，这种耳机改变了我的生活，它让我在忙碌的城市中找到自由呼吸的空间，使我能更好地倾听自己内心的声音。