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降噪技術讓音樂更純淨?主動式降噪耳機 (ANC)原理解密

主動式降噪技術緣起自1950年代,在當時 Dr. Lawrence Jerome 發明這個技術是未來了電訊通話能夠清楚應答,降噪技術是為了在當時通訊不易的環境下,讓通話能夠更容易而發明的技術。然而在1970年, Bose Corporation Dr. Amar Bose  將此技術應用於耳機,讓耳機透過 Active Noise Cancellation (ANC)技術而讓音樂更清晰,聲音更純淨。然而,Apple 在2019年上市 AirPods Pro 真無線降噪耳機,誠如 Apple 席捲智慧型手機一樣,相信未來會有一波降噪耳機流行。

資料來源: BOSE (史上第一支降噪耳機)

主動式降噪耳機原理技術(Active Noise Cancellation, ANC)

聲音是由振動產生,經由振動產生音波,好的音波經有耳朵接收後,腦中產生好的聲音,這樣一連串的反應,現在透過降噪的技術,可以讓這個聲音的反應更優化,產生更純淨的聲音。

降噪技術 Active Noise Cancellation 其原理是使用耳機上外界噪音接收器(麥克風)接收環境噪音,再利用耳機內部晶片,產生與噪音的反向聲波,抵銷環境噪音。簡單說明及分析如步驟及圖例:

  • 麥克風蒐集環境噪音
  • 產品相反的環境噪音聲波
  • 相反聲波抵銷環境噪音

ANC 抗噪的機制讓人不需提高音量來蓋過複雜的噪音。同時,降噪功能也可以幫助使用者,在噪音吵雜的環境下(如搭飛機或火車),享受片刻的寧靜,閱讀或睡眠。

被動式降噪耳機(物理降噪)

被動式降噪耳機是以物理性阻擋外界噪音的機制,其實就是利用耳機主體或耳塞抵擋外界噪音,一般來說,幾乎每一款耳機都有這樣的效果(骨傳導或開放式的耳機不算),只是程度上的差異而已。

主動降噪的現況與限制

目前的降噪耳機的技術,在低頻的部分表現比較好,但是高頻的部分需要被動式降噪來輔助。人耳能聽到的音頻頻率為 20Hz-20,000Hz,目前市面上的主動降噪耳機降噪頻段為 100Hz-1,000Hz,因此在環境噪音、車輛、飛機等低頻聲音的抵銷是比較好的,而在高頻及人聲部分仍略不足,無法涵蓋整個頻段。

人聲頻率範圍 100Hz – 8KHz
環境和車輛噪音範圍 100Hz – 1KHz

因為主動式降噪的限制,加上被動式降噪的特性,一款好的降噪耳機,可以利用主動式降噪耳機消除低頻環境噪音,高頻段的環境噪音需搭配被動降噪,這樣才能有較好的抗噪效果。

ANC主動式降噪耳機的未來發展

Apple AirPods Pro 上市之後,相信會有一波主動式抗噪耳機的流行起來,未來將會有越來越多支援主動式降噪耳機,然而目前真無線的降噪耳機價格約7-8千元台幣,耳罩式降噪耳機約3千到1萬的行情價格,未來耳塞式、入耳式、耳罩式等耳機會有越來越多品牌加入這個行列,如果價格降低,相當有可能成為耳機的主流趨勢。

 

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編輯日期:
(1) 最新更新日期:2019年12月8日
(2) 文章發表日期:2019年12月8日

報導屬性:評測推薦
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主動式降噪耳機常見問題

為什麼降噪耳機都比較貴?

目前降噪耳機的技術,尚屬專利保護階段,所以要使用該技術,都必須繳納該技術的權利,因此費用較高。

請問主動式降噪耳機使用時機?

最佳主動式降噪耳機使用時機多為:搭飛機、鐵路、高鐵,這些場景裡面使用主動式降噪耳機,可以讓我們減少聽到很多環境噪音,更專心於思考或音樂的聆聽。

主動式降噪耳機安全嗎?

就聽力而言,它是有保護的效果。但是如果您是在走路或從事運動,如果走在街上時、騎乘自行車、騎摩托車、開車…等場景,我們並不建議使用主動式降噪耳機,因為這樣會讓交通安全將低,有較高的機率產生事故。

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耳機資料收集專家,超過20年以上玩耳機經驗,旅居國外超過10年經驗,外國資料收集與整理專家。

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