不用戴降噪耳机的「降噪耳机」

近年来，降噪耳机走进了很多人的生活；但是优化用户体验的问题总是需要新的思考。

具体来说，我们平时使用的降噪耳机，根据原理主要分为两种:一种是被动降噪耳机，一种是主动降噪耳机。

被动降噪耳机，即尽量通过耳机上的隔音材料或特殊结构来隔绝噪音，主要是入耳式耳塞和全罩式耳机。如果长期佩戴，耳朵会胀痛，过大的声压甚至会影响听力。

主动降噪耳机，即在耳机中设置了专门的降噪电路。一般通过音频接收器(如微型麦克风)和抗噪声输出芯片，接收并分析外界噪声的频率，产生相反的频率，相互削弱或抵消，达到屏蔽噪声的目的。

但事实上，无论哪种降噪耳机，用户佩戴时间过长都会影响体验，尤其是在需要降噪的环境中睡觉时。

长期以来，悉尼科技大学音频、声学和振动中心的研究人员一直在研究一种新的虚拟降噪系统，该系统可以将个人音频设备中的主动降噪组件转移到椅子的头枕上。

主动降噪技术的起源可以追溯到20世纪30年代。当时美国授予了第一个相关专利，可以通过反转声音的极性并播放来消除不必要的噪音。1989年，航空工业发布了第一个主动降噪耳机的工作原型。1991年，主动降噪技术被用于控制封闭空间内的噪声，并在日产蓝鸟的硬顶车型上进行。

虽然主动降噪技术的发展已经有近百年的积累，但与主动降噪耳机不同的是，主动降噪头枕的消声系统多年来进展甚微。

参与研究的肖童透露了一些原因。

在现有的主动降噪头枕中使用的麦克风被放置在用户的头部周围，以对用户能够听到的声音进行采样。这些器件最适合处理最高1 kHz的低频噪声。而耳机的耳罩和隔音材料带来的被动降噪效果，可以有效降低高频噪音，包括4-6 kHz的人声。这正是主动降噪头枕所欠缺的。

为了解决这个问题，研究团队需要构建一个主动降噪系统，既能处理高频噪声，又能处理低频噪声。

因此，他们设计了一种基于激光多普勒测振仪(LDV)的远程声学传感系统，可以测量大范围的非接触振动。在测试中，他们在耳朵里放了一块宝石大小的反光膜，作为LDV的拾音器。

据肖童介绍，测试成功，系统能有效消除6kHz的噪声，衰减效果10-20 dB。

研究人员在三种典型的噪音环境中测试了该系统——飞行时、头顶飞行时和人们说话时。肖童说，他们的系统性能接近一副有源降噪耳机，频响宽，但不需要笨重的耳机或其他设备。他说:

我们称之为“主动降噪虚拟耳机”。

左:两个辅助扬声器放置在头部和躯干模拟器(hat)后面，用于声音控制。如图，多个主扬声器任意放置，模拟不同方向的噪音。激光多普勒测振仪(LDV)发射的探测激光束对准耳膜。

右图:帽子左侧合成耳道的耳道附近贴有反光膜。LDV可以远程测量膜表面的振动频率，从而向主动降噪控制器发送信号。

这些“虚拟耳机”已在模拟器设备上演示，以记录测量结果。然而，人类受试者已经进行了初步测试。萧统说:

这种配置简单有效，目前最大的限制就是成本高。因为系统所需的LDV是精密的科学仪器，价格不便宜。

当然，系统还有其他方面需要解决，比如反光膜放在人耳的什么地方；如何达到更高水平的主动降噪效果？

(雷锋网雷锋网(微信官方账号:雷锋网))

雷锋的原创文章。未经授权，禁止转载。详见转载说明。近年来，降噪耳机走进了很多人的生活；但是优化用户体验的问题总是需要新的思考。

具体来说，我们平时使用的降噪耳机，根据原理主要分为两种:一种是被动降噪耳机，一种是主动降噪耳机。

被动降噪耳机，即尽量通过耳机上的隔音材料或特殊结构来隔绝噪音，主要是入耳式耳塞和全罩式耳机。如果长期佩戴，耳朵会胀痛，过大的声压甚至会影响听力。

主动降噪耳机，即在耳机中设置了专门的降噪电路。一般通过音频接收器(如微型麦克风)和抗噪声输出芯片，接收并分析外界噪声的频率，产生相反的频率，相互削弱或抵消，达到屏蔽噪声的目的。

但事实上，无论哪种降噪耳机，用户佩戴时间过长都会影响体验，尤其是在需要降噪的环境中睡觉时。

长期以来，悉尼科技大学音频、声学和振动中心的研究人员一直在研究一种新的虚拟降噪系统，该系统可以将个人音频设备中的主动降噪组件转移到椅子的头枕上。

主动降噪技术的起源可以追溯到20世纪30年代。当时美国授予了第一个相关专利，可以通过反转声音的极性并播放来消除不必要的噪音。1989年，航空工业发布了第一个主动降噪耳机的工作原型。1991年，主动降噪技术被用于控制封闭空间内的噪声，并在日产蓝鸟的硬顶车型上进行。

虽然主动降噪技术的发展已经有近百年的积累，但与主动降噪耳机不同的是，主动降噪头枕的消声系统多年来进展甚微。

参与研究的肖童透露了一些原因。

在现有的主动降噪头枕中使用的麦克风被放置在用户的头部周围，以对用户能够听到的声音进行采样。这些器件最适合处理最高1 kHz的低频噪声。而耳机的耳罩和隔音材料带来的被动降噪效果，可以有效降低高频噪音，包括4-6 kHz的人声。这正是主动降噪头枕所欠缺的。

为了解决这个问题，研究团队需要构建一个主动降噪系统，既能处理高频噪声，又能处理低频噪声。

因此，他们设计了一种基于激光多普勒测振仪(LDV)的远程声学传感系统，可以测量大范围的非接触振动。在测试中，他们在耳朵里放了一块宝石大小的反光膜，作为LDV的拾音器。

据肖童介绍，测试成功，系统能有效消除6kHz的噪声，衰减效果10-20 dB。

研究人员在三种典型的噪音环境中测试了该系统——飞行时、头顶飞行时和人们说话时。肖童说，他们的系统性能接近一副有源降噪耳机，频响宽，但不需要笨重的耳机或其他设备。他说:

我们称之为“主动降噪虚拟耳机”。

左:两个辅助扬声器放置在头部和躯干模拟器(hat)后面，用于声音控制。如图，多个主扬声器任意放置，模拟不同方向的噪音。激光多普勒测振仪(LDV)发射的探测激光束对准耳膜。

右图:帽子左侧合成耳道的耳道附近贴有反光膜。LDV可以远程测量膜表面的振动频率，从而向主动降噪控制器发送信号。

这些“虚拟耳机”已在模拟器设备上演示，以记录测量结果。然而，人类受试者已经进行了初步测试。萧统说:

这种配置简单有效，目前最大的限制就是成本高。因为系统所需的LDV是精密的科学仪器，价格不便宜。

当然，系统还有其他方面需要解决，比如反光膜放在人耳的什么地方；如何达到更高水平的主动降噪效果？

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标签：远程世纪日产蓝鸟

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