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别让到耳声音再掺水—全面降噪:耳机、前端还得两手抓 | 甲苯有科普(转)

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发表于 2019-11-17 17:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 甲苯SoundBar 于 2019-11-17 17:03 编辑

​​你真的了解噪音吗?
很多人对噪音的认知存在误区,以为只有超过一定分贝,对听觉造成一定刺激的才算噪音。其实从环保角度讲,凡是妨碍正常做休,且对要听的音频产生干扰的声音都算噪音。
比如建筑工地的机器声、街道上汽车声、甚至安静图书馆的说话声……

对烧友来说,噪音主要来自两部分:上面涉及的环境噪音以及听歌设备产生的噪音。
听歌设备产生的噪音更多被叫做“底噪”。主要由前端产生,被耳放错误放大,再被高敏的耳机表现出来。

被忽视的噪音危害不容小觑
一、 弱化人声细节
无论是环境噪音还是设备底噪都会影响听感,弱化人声细节。以下图为例,若原图表示声音传达的完整信息,噪音就像老式电视机的雪花,抹去图片细节,看不真切。


二、 扰乱平静心情
噪声可以从听觉反馈到神经系统,对人的心理和生理造成双重伤害。《中国城市居住噪音指数白皮书》表明,低频噪音会带来更对的慢性损伤。
比如血压升高、交感神经紧张、内分泌失调,进而影响到你的情绪和心情,让你越来越暴躁不安,烦闷易怒,降低工作效率与生活质量。这也是为什么我们在嘈杂的火车站、咖啡馆会莫名烦躁,有些歌越听心里越乱的原因。


三、 损害身体健康
“震耳欲聋”一词形象表明噪音的生理危害:损伤听力。中山大学附属第三医院副主任医师、医学博士曾祥丽医生指出,噪音最常见的危害就是影响听力,长期处于超过听力保护标准的环境中,会造成难以恢复的听觉疲劳,持续作用下将不可以地降低听力。同时引起头痛、失眠等不适。

如何减少噪音危害
在此之前我们先要两个概念:“声音掩蔽效应”与“弗莱彻——门逊等响曲线”。
一、声音掩蔽效应
当两个或两个以上的声音号同时存在时,其中一个声音在听觉是会掩盖另一个声音。低音容易掩蔽高音,频率相近的声音易产生掩蔽。我们可以想象成是声音间的“博弈”,或者是扳手腕,想要压倒对方必须使出更大的劲。简单讲就是噪音很大的情况下你需要开大音量才能忽视噪音的存在。




二、弗莱彻——门逊等响曲线
简单说,该曲线体现人耳对于不同声音的反应,音量越大越接近平直。在不同音量下人对音乐的感觉差别会很大,实际上就是声音越大你会觉得越好听……这无形中增强了我们在听时调大音量。


了解这两个概念后,应分别从耳机、前端入手减少噪音损害。

【耳机篇】
一、 入耳式耳机与平头塞之争
在主流HIFI耳塞中平头塞并不常见,但其实两者各有优劣。入耳比平头隔音好很多,低频普遍更好,包围感更好,解析稍强。平头比入耳声场大,听感更自然,高频稍好,空气感强不发闷。




那么问题来了:
Q1:入耳与平头塞,哪个降噪效果更好?
平头塞佩戴时耳塞的耳壳基本在耳道以外,结构决定了很难保证系统低频响应。另外在我们佩戴半入耳式耳塞的时候,只要佩戴姿势稍微不对,比如稍松动一下,外界的噪音就会有较大程度的泄露量。
但之前也说了,平头塞并非一无是处。水月雨夏空/花洒2代、弱水玛莎2吸引不少追求舒适佩戴,喜欢流行的烧友。


Q2:入耳式耳机是否更伤耳朵?
一些人认为入耳式耳机将所有的声音都传递到鼓膜上,加上声音的掩蔽效应与弗莱彻——门逊等响曲线原理,会对听觉系统有很大的伤害。
事实上由于入耳式耳机会起到被动降噪的作用,所以人们在用入耳式耳机听音乐的时候所用的音量会比较小,反而会保护听力。如果不是在嘈杂环境中长时间听歌的话,不存在入耳式耳机更伤耳朵一说。


不同入耳式耳机对于噪音的作用也大不相同。有的耳机会标有屏蔽指数,或者被动噪音衰减指数。比如威士顿W40的被动减噪衰减为25db,舒尔846的定位是舞台监听耳机,所以对于降噪要求较高,阻断最高37db外界声音。



二、 主动降噪与被动降噪耳机之争
Q1:两者的工作原理是什么?
主动降噪耳机的工作原理很好懂,简单来说就是耳机在耳罩内发出与外部噪声相反相位的声波,使其与噪声相位能量抵消,达到降噪效果,相当于“-1+1=0”,原理如图:


目前比较火的降噪耳机,比如BOSE 700、AKG 700NC,以及新出的Airpods Pro都采用该原理。
被动降噪是耳机自身削弱外部声波的能力,密封和减震。密封即为耳机腔体是否留气孔、腔体厚度等。一般情况下动圈耳机单元需要大量空气参与震动,因此很多动圈耳机需要保留气孔,而动铁耳机单元采用全封闭设计,不需要过多空气参与震动。所以一般来说,动铁耳机的被动降噪普遍好于动圈耳机。

Q2:如何选择?
主动降噪与被动降噪无优劣,只有使用情景区别。如果实在高噪音的情况下,主动降噪更好,不然要开大音量会损伤听力;如果是在安静的情况下听歌,还是选择大部分的hIfi被动降噪耳机,不仅没那么大的耗电,音质也会更加。

【播放器篇】
耳机的隔音主要影响外部环境的噪音,播放器由于电源、电路、元器件等问题,会产生有害失真,反馈到听感上是调大音量会出现破声(爆音)、或“呲呲”声,类似老式电视机雪花声。
有害失真只是个总括,具体包括:

削波失真:
功放过载时会产生削波,削波中的直流成分不能使单元振动,由于电能无法转变为机械能,只能通过热能消散,此时高音就容易烧。


THD+N失真:
表示总谐波失真加噪音(信噪比),是音频功率放大器的一个重要性能指标。理想的音频功率放大器THD+N=0%,实际的音频功率放大器有各种谐波造成的失真及由器件内或外部造成的噪声。该指标一般都会列在参数表中,比如乐彼L4信噪比高达130db,乐图墨菊127db,凯音N8 120db。


互调失真:
当两种以上不同频率通过放大器或扬声器后会产生差拍和新的频率分量,多由晶体、电子管等有源器件产生。由于新产生的音频分量与原信号没有相似性,所以也能被人耳察觉到。

瞬态失真:
简单说就是对突发信号的跟随能力变弱所产生。比如本该从低音一下子到高音,应该是瀑布一样充满爆发性的,瞬态失真后就变得像潺潺溪水,少了瞬间的迸发力。


Q1:播放器的哪些部分关乎底噪?
在底噪控制这一部分,可以关注硬件与失真指标。以信噪比第一的乐彼L4为例,使用旗舰级CS43198芯片,根据Cirrus Logic官方的数据CS43198的信噪比为-130DB。
也就是说L4“榨干”了该芯片。所以芯片本身多高级并不重要,而要看发挥了它几成功力。另外L432欧姆负载下,THD+N即总谐波失真仅为0.00056%,16欧姆为0.00078%,为绿仙女、舒尔846等高阻低敏塞做了专门优化。

Q2:推力和底噪有关系吗?
很多人以为推力和底噪成正比,推力指的是带负载后的不失真功率,底噪更多地与控制力有关。举个简单反例,台机推力大并不见得底噪也很大。


总结:
从听感到身心,噪音危害不容小觑。噪音有环境噪音与内部噪音两个来源,减噪也得耳机、前端双管齐下,单一入手都不算完全减噪。希望小伙伴们提高意识,重视噪音。别委屈金钱、别委屈器材,也别委屈自己耳朵

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