Question

主动降噪耳机为什么对人声降噪效果不好？

Answer 1

主动降噪耳机是通过麦克风收外面声音，然后再产生反相声波和噪音声波抵消。理论上来讲，不管高频低频，都是可以做到降噪的。之所以市面上都是以降低频噪音为主，应该是从生活实际出发的，高频音就算音量大，但是相对容易降噪，随便带个耳罩啊，塞个棉花啊即可，而低频音则是非常常见（如交通噪音），无孔不入，而且对人体伤害很大的。
归结几点原因如下：
1.跟降噪的原理有关，汽车、飞机引擎等属于「稳定」噪声，是降噪算法比较容易解决的。这里的「稳定」是数学意义上的。而人说话声是非线性、时变且不稳定的信号，降噪算法难以处理这类噪声。特别是像如餐厅等公共场所很多人一起说话的嘈杂声，一般叫做 bubble noise，往往是降噪效果最差的噪声类型。



2.市面上的主动降噪耳机降噪频段确实集中在1kHz以下的低频范围，一般有效的上限范围在几百Hz，因此覆盖不全语音频段，对语音噪声降噪效果不好。主动降噪的基本原理是利用与噪声信号相位相差180度的反相信号与原信号进行叠加抵消，因此对于相位比较敏感。而在耳机和耳廓/耳道形成的狭窄闭空间内，不可避免由于人耳个体差异或佩带差异会引起相位偏差，注意此时波长较长的低频成分的相位相对高频成分更加稳定。
举例来说，波长3m多的100Hz噪声信号和反相信号，两信号之间相差了3cm的话，相位的差异不足1%，但换作波长30cm多的1000Hz噪声信号和反相信号，相差3cm那相位就差了将近10%，如果偏差再大一些或频率再高一些，完全有可能设计为反相的信号在偏差下反而变成了同相的信号，变成了增噪。所以，越高频的成分越容易出现不减反增的情况。这就是为什么主动降噪不往高频做的最重要的原因。




3.降噪的频宽，一般的主动降噪耳机对低频噪音都能很有效消除，比如公交地铁的噪音，而人声属于中高频，目前很多主动降噪耳机都是低频降噪显著，中高频不明显。不过据说波族耳机降噪挺有效的，可以试一下。
当然主动降噪其实根本没有必要做到高频，因为中高频的噪声用传统被动方式做就好了，效果一点不差，不需要非得主动降噪。有兴趣的可以自行去查innerfidelity等网站自己做的测试数据，像入耳耳塞这种，结构本身的被动隔声效果在中高频轻轻松松就能有30~40dB。



4.语音信号本身变化较快的特点也可以算原因之一，不过个人认为只能算次要问题，因为语音信号的变化还没快到像脉冲声（枪声炮声撞门声）那样让主动降噪电路来不及反应。
希望我的回答对你有帮助。