在日常生活和工作中,我们经常会遭遇噪音的环境。噪音,一般是指人们不希望听到的声音,或是声音强度过大,对人们的身体和心理产生危害的声音。降噪就是一种通过技术手段降低噪音干扰的方法,目的是减轻人们的听觉疲劳和身体负担。
主动降噪(Active Noise Canceling,ANC)是通过信号处理,使用麦克风和耳机来取消噪声,让我们能够在嘈杂的环境中聆听音乐或交流。
主动降噪技术是由微型电子学、数学和计算机科学的发展而来。其基本原理是在有噪声的环境中,主动降噪设备将收集到的噪声详细信息传输到信号处理器,然后信号处理器将发出的声音与噪声的声波进行比较,以消除噪声。
主动降噪设备利用麦克风收集噪声,并将其采集到的声波进行逆相位处理,与原始噪声进行相消。在理想条件下,合成的声波和原始噪声的波形相反,使得二者相加时,声音就会被完全抵消,从而达到降噪的效果。
主动降噪主要用于消除低频噪声,如飞机发动机声、船舶发动机声、车辆引擎声等。这种设备可以用于娱乐、通信、工业等领域,例如耳机、电话、机器人等。
被动降噪(Passive Noise Reduction)是指采用物理机械的方法,通过屏蔽外界噪音,以减小室内噪音的传递和强度。这种方法主要是通过加厚隔音材料、隔音墙体、隔音门窗等手段,减少空气和固体传导的噪声。
被动降噪常用的基本方法是隔音材料,基本原理是减少声音的反射和传播,以达到隔音的效果。隔音材料可以是密度较大的物质,如混凝土、石墨、玻璃等,也可以是能够吸收声波的泡沫材料或其他吸音棉、吸音板等。
这种方法的降噪效果主要取决于隔音材料的质量和厚度,以及室内的设计。比如,建筑设计中,通过安装隔音玻璃、隔音门窗、增加隔音层等方法消除噪声污染。同样的,德系车载隔音技术就是采用隔音材料来减少车内噪音的传递。
主动降噪和被动降噪的区别在于它们的工作方式不同。主动降噪通过制造逆相位波,将原有噪声波与逆相噪声波进行叠加运算,从而减弱噪声干扰。被动降噪则是通过物理隔音的方式,将噪声从外部隔离,达到降噪的效果。
这两种技术各有优劣。主动降噪因为是技术手段,所以最大的优点就是可靠性较高,噪音降低的效果也更明显。
而被动降噪则主要依靠隔音材料,成本较低,不依赖电源,适用于建筑、车辆等环境,但隔音材料也有局限性,不能完全消除噪声,需要根据具体情况选择。
综上所述,主动降噪和被动降噪都是常用的降噪技术。主动降噪通过信号处理,消除噪声,可用于耳机、电话等个人用品;被动降噪则是通过隔音材料减少声音的传播,适用于建筑、车辆等环境。这两种技术互相补充,可以更好地满足人们的降噪需求。
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