降噪耳机的工作原理（以及我们如何测试它们）

Bose 于 2000 年首次推出 QuietComfort 耳机，此后消费级主动降噪 (ANC) 领域呈指数级增长。 每年，我们都会测试数十种耳机和耳塞，这些耳机和入耳式耳机承诺可以阻挡您周围世界的声音，无论是飞机起飞的隆隆声还是使用机械键盘说话的同事。 但究竟什么是降噪，我们如何测试呢？ 我们在这里帮助您了解 ANC 可以做什么和不能做什么，以及我们在测试中寻找什么以确定您可以购买的最佳型号。

被动降噪（或噪声隔离）

耳机和耳机几乎总是被设计成以某种形式阻挡外部噪音。 主动降噪使用复杂的电路（我们将在下面解释），但这不是唯一的方法。

被动噪音消除或噪音隔离使用材料和物理工程手动将您的耳朵与外界噪音隔离。 耳塞提供被动噪音隔离，大多数耳道式耳机也是如此，这要归功于它们的硅胶或泡沫耳塞如何贴合您的耳朵。 耳罩式（包耳式）耳机还可以提供被动噪音隔离，使用耳罩在您的耳朵周围形成可靠的密封，以阻挡相当多的环境噪音，并使用记忆泡沫等材料增强。 除了它们使用的电路之外，ANC 耳机通常还依赖这些元素来帮助阻挡噪音。

因此，无论我们谈论的是耳道密封式耳机还是耳罩式耳机，在更复杂的 ANC 电路发挥作用之前，它都从噪音隔离开始。

主动降噪的关键：反向音频

主动降噪工作原理的基本概念很简单。 想象一下图表上的正弦波，其弧高处于正值区域。 现在，想象一下它的倒数，它的最低点与正弦波的峰值对齐。 就像将 1 加到 -1 得到 0 一样，这两个波相互抵消。 因此，如果波代表音频信号，它们基本上会相互抵消，从而产生沉默。

这就是非国大。 ANC 耳机内置的麦克风捕捉周围的噪音，音频处理电路接收这些噪音并生成它们的反相以实时消除它们。

如果我们周围的所有声音都像正弦波一样简单且可预测，那么主动降噪将很容易实现，制造成本更低，并且几乎在所有时间都非常有效。 但是声音很少像那样稳定，而且它的复杂性会使降噪电路难以生成准确的逆。 ANC 通常适用于持续的声音，例如 AC 装置的呼呼声或飞机的隆隆声。 对于音高和音量变化很大的声音（例如有人在唱歌）或敲击声（例如有人拍手）精确地创建反演变得更加困难。

最重要的是，虽然较低频率的声音相对容易产生逆波，但较高的频率更难适应。 由于 ANC 在低频和稳定的声音上效果最好，制造商使用一些额外的技巧来回拨高音和瞬态声音。

我们经常看到的一个技巧，尤其是在较便宜的降噪耳机上，制造商会在信号中插入类似白噪声的嘶嘶声，从而有效地掩盖电路无法消除的频率。 不过，这不是消除噪音，而是制造噪音，每当我们听到它时，我们都会在评论中注意到它。

主动降噪与自适应降噪

从表面上看，自适应降噪是指主动降噪，它可以实时适应它所听到的声音，从而为该环境创造最佳的降噪效果。 如果这听起来很像 ANC 的基本定义，那你就没错。 毕竟，ANC 必须是自适应的，否则将无法正常工作。 但一些公司正在推动他们的噪音消除可以告诉你在哪里，并相应地调整电路的行为方式。 例如，最近的 Sony 型号使用的应用程序能够“学习”您经常使用的环境并为这些区域提供最佳 ANC。

无论这一切听起来多么先进，从本质上讲，这都是 ANC 应该做的事情。 ANC 不应该只在火车站工作，它必须在任何地方工作。 这需要根据持续监控周围环境的麦克风的实时音频分析发送最佳结果。

所以，说白了，技术一直在进步，厂商需要发明行话来推向市场，与之前的版本区别开来。 所以，是的，所谓的自适应噪声消除在很大程度上是对前几年 ANC 的改进，但性能和一致性程度不同，而且还有一些推销技巧。

常见的降噪问题

正如我们之前提到的，嘶嘶声是需要注意的，也是低成本耳机中的常见问题。 另一个危险信号是降噪对给定耳机的音频输出的影响。 打开和关闭 ANC 不会改变声音特征，而在顶级型号上则不会。 但是我们已经测试了很多在这方面存在问题的 ANC 耳机。 有时，声音特征的变化是非常微妙的，但是当 ANC 开启时，许多更便宜的对听起来完全不同，最好避免使用这些模型。

入耳压力是另一个问题。 由 ANC 引起的感知压力变化不仅因耳机而异，而且因人而异。 一对对我来说可能感觉很好，但在你的头上却非常不舒服。 我们的构造都不同，因此只要有可能，最好自己测试一下耳机，以确保耳内压力不会打扰您。 依靠评论说的话在一定程度上是有帮助的，但最终，我不知道你的耳朵是否会像我的耳朵一样对特定耳机的噪音消除做出反应。

我们如何测试降噪

信不信由你，在 COVID-19 大流行期间，我们对降噪耳机的测试过程与多年前几乎相同。 毕竟，我们并不是每次测试一副新耳机时都在进行越野飞行。 虽然我们进行测试的纽约市比平时更安静，但街头测试只是我们确定 ANC 耳机功效的一小部分。 为了明确地说哪对处理哪个频率最好，我们需要一致性，我们不能轻易在街上得到它。

因此，在我们的大部分测试中，我们使用相同的声音文件、相同的音量、通过相同的扬声器、在相同的声学处理房间中产生噪音。 我们使用低频隆隆声的声音文件、高频扫描文件以及嘈杂的餐厅和办公环境的录音进行测试。 我们还对耳机进行了压力测试，以高音量播放声音文件，任何一对耳机都无法完全成功抵消，以确定它们在极端条件下的效果。

通过比较耳机处理这些声音文件的方式以及外部噪音，我们可以了解哪些型号在回拨噪音方面更有效。 答案并不总是直截了当的。 有些对在消除特定频率范围方面比其他对更好，有些是不一致的，有些在一个音量级别上做得更好，但在另一个音量级别上明显更差。

然后是前面提到的嘶嘶声问题，我们在一个异常安静的房间里进行测试。 我们的半隔音、经过声学处理的测试空间非常适合这种情况，让我们在没有任何外部噪音的情况下聆听嘶嘶声。 当在超级安静的房间里的音频信号中添加可听见的嘶嘶声时，激活 ANC 实际上似乎会使声音变得更大，而不是更安静。

显然，所有这些测试都是在没有通过耳机播放音乐的情况下完成的，但我们还测试了音频性能，以查看耳机的声音以及 ANC 是否完全改变了声音特征。 毕竟，这些是耳机，它们的声音如何与它们阻挡外界声音的能力一样重要。 有关我们如何评估音频性能的更多信息，请参阅我们如何测试耳机的故事。

最后，一旦我们完成所有测试，我们会考虑噪音消除和音频性能以及价格和用户体验等其他因素来确定评级。 我们测试了市场上大多数主要（和次要）降噪耳机，我们的每一条评论都深入探讨了它们性能的各个方面。

要查看我们目前最喜欢的型号，请查看我们的最佳降噪耳机指南、最佳降噪真无线耳塞以及目前市场上顶级 ANC 型号的正面比较。