作者：匡正（中國科學(xué)院聲學(xué)研究所）

圖/Sony

無論是在工作、旅途或是休息,，戴上耳機(jī)聽聽音樂已成為現(xiàn)代人生活中不可缺少的休閑方式,。

但噪雜的外部環(huán)境，比如喧鬧的車廂,、轟鳴的飛機(jī)發(fā)動機(jī),、路旁的廣告喇叭乃至哭鬧的兒童，常常影響著我們對音樂的欣賞,。因此,，降噪耳機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

對于這一進(jìn)入日常生活不久的新鮮事物,，不少人也為之困惑：

降噪耳機(jī)和普通耳機(jī)有什么區(qū)別,？被動降噪和主動降噪又是怎么一回事？長期佩戴降噪耳機(jī)聽音樂是否會影響我們的聽力,？

今天,，我們就來聊一聊降噪耳機(jī)。

總有時(shí)你會希望有一副降噪耳機(jī) 圖/Sony

在了解耳機(jī)之前,，我們先來說說聲音的頻率,。

通常，我們把聽到的聲音劃分為高,、中,、低幾個(gè)階段。20～200Hz屬于低頻,，200～4000Hz屬于中頻,，4000～20000Hz屬于高頻。

日常的噪聲里面,，大多是中低頻階段的聲音,，比如地鐵、高鐵以及飛機(jī)上的噪聲等,。生活中高頻的噪聲是比較少的,，但一些警示聲，如車?yán)扔胁糠指哳l的成分,。

而樂器當(dāng)中,，鼓聲屬于低頻聲音,，貝斯的聲音也比較低，小提琴的聲音相對比較高,。人講話的聲音頻率也比較高,，其中女性和孩子聲音的頻率相對更高些。

圖/人教網(wǎng)

傳統(tǒng)的耳機(jī)分為密閉式耳機(jī)和開放式耳機(jī),。密閉式耳機(jī)的被動降噪量比較大,，戴上之后，環(huán)境的聲音聽起來比較小,。

不過這樣做是有一定安全隱患的,。

比如，我們戴上耳機(jī)走在路上,，就有可能因聽不到喇叭的聲音而帶來一定的風(fēng)險(xiǎn),。而開放式耳機(jī)即在聽音樂的時(shí)候，周圍環(huán)境的聲音也會聽得比較清楚,。所以像是在馬路跑步這樣的場合,，過去往往提倡使用開放式耳機(jī)。

從外觀上來看,，密閉式耳機(jī)和開放式耳機(jī)是沒有區(qū)別的。把耳朵罩住的耳機(jī)不一定是密閉式，有些入耳式耳機(jī)也可能是開放式。開放還是密閉看的是耳機(jī)里的結(jié)構(gòu)是如何設(shè)置的,，有的密閉式耳機(jī)只要打一個(gè)很小的孔就可能會變成開放式耳機(jī),。

傳統(tǒng)的密閉式耳機(jī)只能實(shí)現(xiàn)對中高頻聲音的降噪，要實(shí)現(xiàn)對中低頻的降噪很困難,。

這是因?yàn)橄胍_(dá)到的降噪量越大，需要用到的隔聲材料的質(zhì)量就要越大，這樣耳機(jī)就會很笨重,。另一方面，被動降噪又需要耳機(jī)捂得特別緊,，這都會影響耳機(jī)的舒適感,。

為此，人們開發(fā)出了主動降噪耳機(jī),。

面對噪聲,，它不是被動地屏蔽，而是主動發(fā)出與噪聲相位相反的聲音,，在耳內(nèi)與噪聲形成干涉而抵消,。主動降噪耳機(jī)在中低頻的降噪效果很好，在高頻的降噪效果比較差,。

這樣,，它既能消除日常生活中的常見噪聲,，又不會影響緊急情況下尖鳴的喇叭等警示音。

目前,，國內(nèi)外主動降噪耳機(jī)都有一個(gè)上限頻率,，一般消噪的最高頻率為1500赫茲。

主動降噪耳機(jī)是如何識別各個(gè)頻率的聲音來進(jìn)行降噪的呢,？

一般一個(gè)主動降噪耳機(jī)的耳罩外面有一個(gè)麥克風(fēng),，中間有一個(gè)揚(yáng)聲器，里面也有一個(gè)麥克風(fēng),。外面的麥克風(fēng)可以識別周圍環(huán)境的聲音,，中間的揚(yáng)聲器用來播放抵消噪聲的反相聲波，里面的麥克風(fēng)作為一個(gè)反饋,，檢查降噪的效果如何,。

你或許會問，耳機(jī)是如何保證音樂不被抵消的呢,？

這是因?yàn)橹鲃咏翟攵鷻C(jī)只會抵消外部麥克風(fēng)收到的聲音,，通過數(shù)據(jù)線途徑進(jìn)來的音樂等聲音是不會受到影響的。

數(shù)字式的主動降噪耳機(jī)還可以通過算法來自動感知周圍的環(huán)境聲,，周圍沒有噪聲便不降噪,；周圍的噪聲大，就降噪大一點(diǎn)兒,；周圍的噪聲小,，就降噪小一點(diǎn)。這樣在保證欣賞音樂的同時(shí),，也不會錯過周圍突發(fā)的信息,。

在晨跑時(shí)聽音樂，既需要隔絕噪音,，又要保證聽得到汽車的鳴笛

事實(shí)上,，主動降噪耳機(jī)對聽力肯定是有好處的。

為什么我們可以這么說呢,？

這是由于聽覺有掩蔽效應(yīng),，在一個(gè)比較吵的環(huán)境里面，比如噪聲環(huán)境是70分貝,，那至少要將音樂放到75分貝或者80分貝時(shí),，才能壓過噪聲。如果周圍環(huán)境的噪音只有30分貝,，那么45分貝的音樂就可以聽得很清楚,。

正因如此，當(dāng)周圍很吵，我們不自覺就會把音樂聲音調(diào)得更大,，不然就會有很多細(xì)節(jié)聽不到,。周圍環(huán)境越吵，聲音調(diào)得越大,，對耳朵的損傷就會越重,。特別是有的手機(jī)為了保證音樂里低音的效果，還會用一些補(bǔ)償?shù)氖侄巫尩鸵舾蟆?/p>

降噪耳機(jī)能防止過大的音量對耳朵的損害 圖/Gwen Shockey

右上為健康的內(nèi)耳毛細(xì)胞,，右下為被損害的內(nèi)耳毛細(xì)胞

當(dāng)使用降噪耳機(jī)時(shí),，周圍的低頻噪聲都被抵消了，那么播放音樂的音量也就可以相應(yīng)降低,。

也就是說,，不需要那么大的聲音就可以有很好的愉悅感，從而對耳朵起到一定的保護(hù)作用,。