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經(jīng)常看電影的小伙伴可能會(huì)留意到這么一個(gè)細(xì)節(jié)：在以往的電影中，如果在 KTV 等環(huán)境音比較吵的環(huán)境當(dāng)中時(shí)，主角接打電話輸出基本全靠吼，如果本身沒(méi)有一身功力，使不出來(lái)獅吼功，基本上對(duì)方就聽(tīng)不清楚講的啥玩意兒，因?yàn)檎娴奶常欢诂F(xiàn)在的電影作品中，在 KTV 等場(chǎng)景中打電話主角還是能夠保持很帥氣的姿勢(shì)低聲說(shuō)話，而電話的另一邊，都是清晰的人聲呈現(xiàn)。
是時(shí)代變了小鮮肉的演技都不如前人了嗎？也不盡然啦，類(lèi)似的場(chǎng)景基本上 00 后之前的幾代人都會(huì)遇到過(guò)，不信你看：
以往在火車(chē)站打電話：
喂，你在哪呢？怎么那么吵？
我 ~ 在 ~ 車(chē) ~ 站 ~ 呢 ~ 一 ~ 會(huì) ~ 說(shuō) ~
嘟嘟嘟嘟……電話掛了。
現(xiàn)在在火車(chē)站接微信電話：
喂，你在哪呢？怎么說(shuō)話斷斷續(xù)續(xù)的？
我在車(chē)站呢，人多搶信號(hào)，一會(huì)說(shuō)。
電話掛了。
手機(jī)信號(hào)不好的問(wèn)題……沒(méi)錯(cuò)，說(shuō)的就是那個(gè)誰(shuí)，你們都懂。不過(guò)，今天咱們不說(shuō)信號(hào)問(wèn)題，說(shuō)說(shuō)輸出不用再吼的問(wèn)題。為什么現(xiàn)在即便是身處嘈雜的環(huán)境當(dāng)中，電話的另一方依然能夠聽(tīng)到自己想聽(tīng)到的那個(gè)人說(shuō)的話，而且還不帶吼的？這個(gè)，就是麥克風(fēng)的功勞了。
以 iPhone X 為例，這款手機(jī)機(jī)身內(nèi)藏有 4 個(gè)麥克風(fēng)，底部揚(yáng)聲器開(kāi)孔接近充電口的兩個(gè)小孔其實(shí)是兩個(gè)麥克風(fēng)開(kāi)孔，背部閃光燈右下方一點(diǎn)點(diǎn)有一個(gè)麥克風(fēng)開(kāi)孔，劉海屏內(nèi)的聽(tīng)筒內(nèi)藏有一個(gè)麥克風(fēng)。我們現(xiàn)在使用手機(jī)通話時(shí)能夠過(guò)濾非必要聲音，就是四個(gè)麥克風(fēng)協(xié)同工作的功勞。
針對(duì)不同的工作環(huán)境，iPhone X 的四顆麥克風(fēng)的作用其實(shí)也不盡相同。比如說(shuō)通話時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用底部的麥克風(fēng)作為送話麥克風(fēng)，而攝像頭旁邊的則是作為降噪麥克風(fēng)，三顆麥克風(fēng)協(xié)同工作，也就使得用戶(hù)說(shuō)的話能夠清晰的傳輸?shù)綄?duì)方的聽(tīng)筒當(dāng)中，而大部分環(huán)境音，則被過(guò)濾掉。
目前，一般的智能手機(jī)都是通過(guò)雙麥克風(fēng)進(jìn)行降噪，大概原理如下：
我們打電話的時(shí)候，送話麥克風(fēng)獲得的語(yǔ)音信號(hào)是 A1、環(huán)境音信號(hào) A2，頂部的降噪麥克風(fēng)獲得的是語(yǔ)音信號(hào) B1、環(huán)境音信號(hào) A2，這些信號(hào)都會(huì)傳送到處理器內(nèi)的差分放大器進(jìn)行處理，處理方式就是送話麥克風(fēng)和降噪麥克風(fēng)兩路信號(hào)相減再放大，也就是（A1+A2）-（B1+A2），從而消除環(huán)境音 A2，達(dá)到降噪效果。
為了達(dá)到更好的降噪效果，手機(jī)廠商一般會(huì)將兩個(gè)麥克風(fēng)的位置盡量分離開(kāi)，也就是一個(gè)在頂部，一個(gè)在底部，當(dāng)我們說(shuō)話的時(shí)候，靠近嘴巴的麥克風(fēng)和遠(yuǎn)離嘴巴的麥克風(fēng)捕獲的語(yǔ)音信號(hào)是不同的，而環(huán)境音信號(hào)是一致的。
目前，智能手機(jī)產(chǎn)品基本上都會(huì)有降噪麥克風(fēng)。如果通話的時(shí)候?qū)Ψ秸f(shuō)你那邊太吵了，基本上就是降噪麥克風(fēng)壞了。
而說(shuō)到降噪，雖然智能手機(jī)是我們?nèi)粘＝佑|最多最為頻繁的降噪數(shù)碼產(chǎn)品，但是，數(shù)碼愛(ài)好者現(xiàn)在對(duì)于手機(jī)降噪麥克風(fēng)的關(guān)注應(yīng)該比較少了吧，在消費(fèi)市場(chǎng)中，消費(fèi)者更為關(guān)注的降噪數(shù)碼產(chǎn)品應(yīng)該是降噪耳機(jī)，在 AirPods Pro 的瘋狂輸出之下，本來(lái)不怎么關(guān)注耳機(jī)產(chǎn)品的小白消費(fèi)者，也都開(kāi)始了解到降噪了吧。
作為大家日常能夠接觸到的兩大消費(fèi)降噪數(shù)碼產(chǎn)品，手機(jī)降噪和耳機(jī)降噪的原理其實(shí)并不相同。
降噪耳機(jī)的工作方式大致分為主動(dòng)降噪和被動(dòng)降噪。
被動(dòng)降噪的原理就很簡(jiǎn)單了，簡(jiǎn)單理解就是不讓其他任何聲音進(jìn)入到耳朵，能夠進(jìn)入耳朵的部分就剩下想聽(tīng)的音樂(lè)或者其他音頻，因此也就達(dá)到了降噪的效果。目前，被動(dòng)降噪的方式一般是通過(guò)包圍耳朵形成封閉空間，或者采用硅膠耳塞等隔音材料來(lái)阻擋外界噪聲以達(dá)到降噪效果。
而目前的降噪耳機(jī)一般指的是使用主動(dòng)降噪方式的耳機(jī)。內(nèi)置在耳機(jī)里的麥克風(fēng)偵測(cè)耳朵能聽(tīng)到的環(huán)境中的低頻噪音（100-1000Hz），再將噪聲訊號(hào)傳送到控制電路，控制電路進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算，再通過(guò) HiFi 揚(yáng)聲器播放與噪音相位相反、振幅相同的聲波來(lái)抵消噪聲。也就是通過(guò)降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相等的反向聲波，將噪音中和，從而實(shí)現(xiàn)降噪的效果。簡(jiǎn)單理解就是類(lèi)似于初中物理中的作用力和反作用力。
在應(yīng)對(duì)復(fù)雜噪聲環(huán)境時(shí)，" 主動(dòng)降噪 " 的兩枚 MEMS 麥克風(fēng)將會(huì)分別拾取耳內(nèi)噪聲及多樣外界環(huán)境噪聲，配備獨(dú)立運(yùn)作的智能高清降噪處理器，對(duì)拾取的不同噪聲進(jìn)行高速運(yùn)算，精準(zhǔn)消噪。
消費(fèi)市場(chǎng)上大多數(shù)降噪耳機(jī)都采用模擬技術(shù)實(shí)時(shí)生成降噪波形。相反，其他有源噪聲和振動(dòng)控制產(chǎn)品則使用軟實(shí)時(shí)數(shù)字處理。
為了防止高頻噪聲進(jìn)入耳朵，大多數(shù)可消除噪音的耳機(jī)都依賴(lài)隔音。高頻聲音的波長(zhǎng)更短，要消除這種聲音，需要定位設(shè)備以檢測(cè)和抵消它，使其比聽(tīng)眾的耳鼓更靠近當(dāng)前技術(shù)上可行的范圍，或者需要使耳機(jī)電子設(shè)備復(fù)雜化的數(shù)字算法。
使用降噪耳機(jī)帶來(lái)的聽(tīng)音樂(lè)感受是很明顯的，當(dāng)戴上這樣一款耳機(jī)的時(shí)候，會(huì)感覺(jué)到 " 哇，世界仿佛都安靜了 " 的感覺(jué)，回響在耳畔的，就只剩下自己想聽(tīng)的聲音。這種效果，在乘坐公交、高鐵或者飛機(jī)等公共交通的時(shí)候，尤其明顯。而一旦摘下耳機(jī)，如果身處鬧市，就會(huì)有一種噪音撲面而來(lái)的感覺(jué)。打個(gè)比方，如果戴上降噪耳機(jī)是夏天身處空調(diào)房的舒服，摘下耳機(jī)的感受就跟打開(kāi)房門(mén)走向太陽(yáng)一般吧。
不過(guò)，就像是舉的例子一樣，雖然在夏天身處空調(diào)房是一件享受的事情，但是，你并不會(huì)喜歡一直被空調(diào)吹著。主動(dòng)降噪耳機(jī)在帶來(lái)安靜的世界的同時(shí)，其實(shí)也會(huì)對(duì)音樂(lè)原聲產(chǎn)生影響，造成音質(zhì)受損的不良影響，這也成為部分追求極致音質(zhì)的消費(fèi)者選擇這類(lèi)耳機(jī)的一大原因。其次，降噪耳機(jī)戴久了，在耳朵內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種壓迫感，悶悶的。
但是，圖聽(tīng)個(gè)響的其實(shí)就不用太考慮這個(gè)了，就像我，基本上是感受不到音質(zhì)的變化。正如 B 站 TESTV 官方頻道所說(shuō)的那樣，好的降噪耳機(jī)帶給你的震撼，不是你戴上耳機(jī)的時(shí)候，而是摘下耳機(jī)那一刻。
如果說(shuō)損失音質(zhì)對(duì)于大部分消費(fèi)者來(lái)說(shuō)不是缺點(diǎn)的話，那么，對(duì)于大部分消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，主動(dòng)降噪耳機(jī)應(yīng)該都會(huì)存在一個(gè)比較大的缺點(diǎn)吧，那就是它們都賣(mài)得比普通耳機(jī)貴。你看看，加了個(gè) Pro 小尾巴的 AirPods 立馬就賣(mài)到了 1999，比不少主流廠商的走量的手機(jī)都貴不少了。
作為我們?nèi)粘＝佑|最多的降噪數(shù)碼產(chǎn)品，手機(jī)采用的降噪方式是通過(guò)兩個(gè)或者更多的麥克風(fēng)，采集語(yǔ)音信號(hào)以及環(huán)境音信號(hào)，然后通過(guò)兩個(gè)通道采集到的音頻信號(hào)進(jìn)行相減放大，通過(guò)軟件算法來(lái)達(dá)到降噪的效果。
除了通話場(chǎng)景的應(yīng)用之外，目前部分高端手機(jī)在錄視頻的場(chǎng)景下，也能夠做到降噪，從而使得視頻的聲音更加純凈。
而主動(dòng)降噪耳機(jī)的降噪原理則是通過(guò)釋放同振幅反相音頻信號(hào)對(duì)噪音進(jìn)行中和，來(lái)達(dá)到降噪的效果。
所以，兩者的目的雖然一樣，但是實(shí)現(xiàn)的方式是完全不一樣的，大概就是法術(shù)傷害和物理傷害的區(qū)別吧。
除了手機(jī)、耳機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品之外，降噪還應(yīng)用在生活的方方面面，例如在內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)以及各種高壓、高氣流排放的噪聲控制中廣泛使用消聲器，還有隔聲室、隔聲墻、隔聲幕、隔聲門(mén)等。
另外，降噪的發(fā)展歷史也可以追溯到非常久遠(yuǎn)的 1936 年，發(fā)明人 Paul Lueg 授予了噪音控制系統(tǒng)的第一項(xiàng)專(zhuān)利，描述了如何通過(guò)使波相位超前來(lái)消除管道中的正弦音調(diào)，以及如何通過(guò)反轉(zhuǎn)極性來(lái)消除揚(yáng)聲器周?chē)鷧^(qū)域中的任意聲音。
1950 年代， 勞倫斯 · J · 福格爾（Lawrence J. Fogel）創(chuàng)建了消除直升機(jī)和飛機(jī)駕駛艙噪聲的系統(tǒng)；1957 年，威拉德 · 米克（Willard Meeker）開(kāi)發(fā)了一種紙質(zhì)設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)了一種適用于包耳式耳套的主動(dòng)噪聲控制模型。該耳機(jī)的有源衰減帶寬約為 50 – 500 Hz，最大衰減約為 20 dB；1986 年，Dick Rutan 和 Jeana Yeager 在其環(huán)球飛行中使用了 Bose 制造的原型耳機(jī)；1992 年，日本市場(chǎng)日產(chǎn) Bluebird 成為世界上第一輛安裝 ANC 系統(tǒng)的汽車(chē)。
