【耳酷小知事】降噪種類有哪些?

奮力抵抗噪音干擾的你,除了研究如何抵抗工作當中的噪音,讓我們再深入了解降噪的種類有哪些吧。抗噪種類一般來說分成兩種:『主動抗噪』及『被動抗噪』。前者一般會有搭載著降噪演算法的IC處理,後者則透過材料的特性降低噪音。

主動降噪的方法核心是『相位抵銷』,聲音的形成是來自振動產生的聲波然後透過介質(空氣)傳導到人耳,兩個振幅相等、相位相反的聲波疊在一起,能量就會抵銷。主動降噪就是利用這樣的原理:拾音器接收外界聲音,透過IC處理,揚聲器放出相反聲波,干涉外界的噪音,最終來到耳朵的時候就會減弱很多。

噪音相位相抵

主動降噪對低頻噪音效果較好,高頻就力有未逮,因為高低頻的波長不同,高頻音波的波長較短,較難實現完全的抗噪效果;另外,因為我們平常使用抗噪產品面對的噪音多集中在低頻區,所以研究也多投入在低頻區。

而被動降噪在高頻區表現較佳。被動降噪是透過各種材料,防止聲波傳遞到達鼓膜。在建築材料上,剛性、光滑、結實的材料,可以把音波反射出去,而不會穿過牆面,「隔音」效果優異;軟性、粗糙、多孔的材料,則是把音波「困」在材料中,在內部不斷漫反射,最終消耗掉所有能量,這種方式就是「吸音」,這種機制針對高頻音波效果就很好,高頻聲波會在吸音材料裏消耗能量,而低頻率的聲波能量則有部分可以穿過。舉例來說,高速公路邊的隔音牆就是剛性材料,而住家的隔音通常兩種手法同時使用:隔絕外來的聲音、吸收內部的聲音,無響室就是最極致的例子。

生活上的應用則主要集中在『主動降噪耳機』及『被動式降噪耳塞』這兩種產品上,並且根據使用情境不同而有不同設計有些主動抗噪耳機設計成讓環境音減弱,卻不會聽不到身邊的人說話,Quiet On降噪耳塞就針對高頻和低頻,保留中頻的談話聲;但是夜深人靜的時候,往往是枕邊人的打呼聲、冰箱的嗡嗡聲讓人難以成眠。如果想要在睡前使用主動降噪耳塞,顯然必須挑選睡眠專用的款式,日前上市的 Bose Sleepbuds 就是這種取向的產品。

被動的降噪方式 – 耳塞,其款式很多樣,材料的密度、性質,還有內部構造的設計,都會影響耳塞在不同頻率的效果。有些主打睡眠用的耳塞,還會標榜專門阻擋打呼聲,就是訴求對打呼聲的頻率效果最好的設計。耳舒適耳塞 效果最好的區間在1k ~ 10k Hz,對大型機具和車輛的引擎聲、混雜的人聲與打鼾聲等等效果一級棒,可以降低40dBSPL至多,而低頻音比如平常說話的聲音、多數樂器聲、冰箱壓縮機聲,則能擋到15dBSPL。如下圖所示為無響室量測出來的結果,即配戴前/配戴後的差別,我們稱之為『閥值差』,黃色是配戴前 ,粉紅色是配戴後,從圖中可以看出配戴後所降下的聲壓

耳舒適配戴前後閥值差

另外有許多耳塞產品標榜 NRR 隔音係數,其表現的是依據  ANSI S12.6 – 2016 或 1997 的 NRR 規範所量測出來的整體降噪能力。

選擇最適合你的使用情境的降噪產品,才能對症下藥,建議耳粉們還是得實際上體驗看看喔。

Photo Credit byunsplash-logoNivenn Lanos

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