都市的交響樂(lè)，不總是悅耳。

6:30，鬧鈴劃破了靜謐的序幕。

7:00，地鐵的轟鳴、站臺(tái)的廣告、乘客的交談，構(gòu)成了一支沒有指揮的都市交響樂(lè)。

7:40，公司樓下的馬路上，汽車的引擎聲，輪胎的摩擦聲，工地的嘈雜聲，無(wú)一不在考驗(yàn)著我們的聽覺神經(jīng)。

8:00，辦公室里，電話鈴聲、交談聲、鍵盤聲，交織成了一首沒有休止符的辦公室小夜曲。

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小時(shí)候我們周圍充滿了大自然的聲音，流水聲、鳥鳴蟲鳴聲。而如今，這些聲音已經(jīng)被城市的喧囂所取代。幸好，降噪耳機(jī)的出現(xiàn)，幫助我們有機(jī)會(huì)短暫地逃離噪音。

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01降噪耳機(jī)如何實(shí)現(xiàn)降噪

在探索降噪耳機(jī)的奧秘之前，讓我們先來(lái)區(qū)分一下兩種降噪方式：被動(dòng)降噪與主動(dòng)降噪。

被動(dòng)降噪：物理隔絕的藝術(shù)

簡(jiǎn)而言之，就是通過(guò)物理隔離來(lái)阻擋外界噪音。這種方法依賴于耳機(jī)的設(shè)計(jì)，通過(guò)耳罩或耳塞緊密貼合耳朵，再利用特殊的吸聲材料來(lái)增強(qiáng)密閉性。就像是用雙手捂住耳朵，阻擋外界的喧嘩。

被動(dòng)降噪對(duì)于高頻噪音較為有效，而且成本相對(duì)低，是市場(chǎng)上常見的降噪方式。不過(guò)，為了達(dá)到更好的隔音效果，耳機(jī)往往需要更緊湊的頭梁設(shè)計(jì)或更大的腔體來(lái)填塞耳道，這可能會(huì)以犧牲我們的佩戴舒適度為代價(jià)。

主動(dòng)降噪：科技的魔法

主動(dòng)降噪技術(shù)的出現(xiàn)，則是在舒適性和降噪效果之間找到了一個(gè)平衡點(diǎn)。它的原理可以用簡(jiǎn)潔的三步曲來(lái)描述：

環(huán)境噪音的捕捉：首先，耳機(jī)上的麥克風(fēng)監(jiān)測(cè)并捕捉到環(huán)境中的噪音聲波，我們稱之為聲波（A）。

反向聲波的生成：接著，耳機(jī)內(nèi)部的智能系統(tǒng)迅速計(jì)算出聲波A的相反聲波，即聲波（-A）。

融合與播放：最后，將這個(gè)反向聲波（-A）與你想聽的音樂(lè)聲波（B）結(jié)合，形成一個(gè)新的融合波形（-AB），并播放出來(lái)。這樣，原本的外部噪音聲波（A）被反向聲波（-A）中和，你的耳朵就只剩下相對(duì)純凈的音樂(lè)聲波（B）。

這就像是用“正面的力量”去消融“反面的干擾”，主動(dòng)降噪耳機(jī)用科技的“魔法”為我們帶來(lái)了一片寧?kù)o的聽覺空間。

原理看似簡(jiǎn)單，但從1878年英國(guó)物理學(xué)家瑞利男爵三世約翰·威廉·斯特拉特提出概念，直到1986年美國(guó)BOSE公司推出第一款降噪耳機(jī)供飛行員試戴，耗費(fèi)了近100年時(shí)間。

其中的技術(shù)難點(diǎn)主要在第二步。一方面，主動(dòng)降噪耳機(jī)接收的噪音并非單一聲波，而是來(lái)自四面八方、不可預(yù)測(cè)的聲波；另一方面，數(shù)字信號(hào)處理器需要在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)這些不可預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、反相，同時(shí)播放，這些過(guò)程需要在百萬(wàn)分之一秒級(jí)別的時(shí)間內(nèi)完成。

02跟防噪耳塞原理有何不同

那主動(dòng)降噪耳機(jī)跟防噪耳塞原理有什么不同呢？上文提到，主動(dòng)降噪耳機(jī)的核心是通過(guò)產(chǎn)生與外界噪音振幅相等、相位相反的聲波，將噪聲中和。而防噪音耳塞的原理主要就是物理隔絕。

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相比被動(dòng)降噪耳塞非常依賴于物理隔音材料的隔音效果，主動(dòng)降噪不僅在降噪效果上更為出色，還能更好地保護(hù)聽力。當(dāng)然，價(jià)格也相對(duì)較高。

03降噪耳機(jī)對(duì)耳朵友好嗎

以往在嘈雜的環(huán)境中，即便佩戴了傳統(tǒng)耳機(jī)，仍難免被外界的環(huán)境噪音所困擾。為了聽清音樂(lè)或音頻，使用者常常會(huì)調(diào)高音量，使其超過(guò)安全水平（80分貝），也就大大增加了聽力受損的風(fēng)險(xiǎn)。

主動(dòng)降噪耳機(jī)則可以減弱或隔絕環(huán)境噪音，使用者能在低音量下享受到清晰的音質(zhì)，從而提供了更安靜的耳道環(huán)境。因此對(duì)于聽力有一定的保護(hù)作用。

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但超時(shí)長(zhǎng)使用降噪耳機(jī)還是可能會(huì)對(duì)聽力造成一定的影響。許多人應(yīng)該都有這樣的感受：長(zhǎng)時(shí)間佩戴降噪耳機(jī)后，取下耳機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)周圍的聲音變得異常清晰、響亮。這是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間處于低噪音狀態(tài)下，耳朵誤以為你“聾了”所以聽不到聲音，感受器會(huì)提升聽覺的敏感度和反應(yīng)度，以補(bǔ)償“聽不到”聲音的情況。這種敏感度的增加，使得耳朵對(duì)高噪音環(huán)境的反應(yīng)更加強(qiáng)烈，甚至可能引發(fā)聽覺疲勞或其他不適癥狀。

此外，長(zhǎng)期佩戴降噪耳機(jī)，會(huì)壓迫并堵塞耳道。首先，封閉潮濕的耳道環(huán)境有利于細(xì)菌的生長(zhǎng)。其次，長(zhǎng)時(shí)間的擠壓容易引起外耳道的破損，細(xì)菌可以趁虛而入，導(dǎo)致感染，增加外耳道炎的發(fā)生概率。

04日常護(hù)耳小建議

1.耳機(jī)使用時(shí)間：每日佩戴耳機(jī)的時(shí)間建議不要連續(xù)超過(guò)60分鐘，音量控制在最大音量的60%以內(nèi)，以減少對(duì)聽力的潛在損害。

2.噪音環(huán)境應(yīng)對(duì)：在嘈雜的環(huán)境中，推薦使用耳塞或降噪耳機(jī)，以避免不得不提高音量至對(duì)聽力有害的高分貝水平。

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3.耳朵休息：給耳朵定期“放假”。嘗試偶爾不使用耳機(jī)，或在接電話時(shí)使用免提模式，讓耳朵得到寶貴的休息時(shí)間。

4.耳部護(hù)理：洗澡、游泳后及時(shí)用干凈的毛巾擦干耳朵，保持耳道干燥，以減少濕氣滋生細(xì)菌和發(fā)生感染的風(fēng)險(xiǎn)。避免使用棉簽深入掏耳朵，以防將耳垢推入耳道深處或損傷耳膜。適度清理耳垢，避免過(guò)度清潔導(dǎo)致的耳道問(wèn)題。

5.健康生活方式：積極進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)，如快走、跑步，或參與瑜伽和冥想等舒緩活動(dòng)，這些都有助于促進(jìn)血液循環(huán)，對(duì)聽力有積極影響。同時(shí)，補(bǔ)充維生素，戒煙和避免垃圾食品，減少尼古丁、一氧化碳及不良膽固醇對(duì)血管和聽力的負(fù)面影響。

供稿單位：重慶科技館

作者：魏儀，重慶醫(yī)科大學(xué)博士，全國(guó)十佳科普使者

審核專家：黃河、李春藜、徐曉萍

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來(lái)源: 重慶市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)