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主动降噪耳机的不适感从何而来?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

主动降噪耳机的不适感从何而来?

引用
网易
1.
https://m.163.com/dy/article/J1OS5JGB0550W16F.html

随着主动降噪耳机的普及,越来越多的用户开始体验到这种科技带来的静谧。然而,不少人在使用过程中也遇到了一个困扰:为什么戴上降噪耳机后,耳朵会感到莫名的胀痛?这种不适感究竟是从何而来?本文将从声学原理的角度,为您详细解析这一现象。

降噪产生能量转移,空气热胀导致耳压升高

声音是一种机械波,具有波的一般性质,因此干涉定律对它有效。降噪耳机的基本原理是通过高灵敏度的声学麦克风采集周围的噪音,然后通过内置处理器实时运算出一个与噪音相位相反的声波来进行干涉,从而抵消噪音。

但是,声音传播的介质是空气,声音是通过空气的振动来传播的,震动的空气带有能量。根据能量守恒定律,能量既不会凭空消失也不会凭空产生,当噪声被干涉相消后,这部分能量会转变为空气的热能。根据热胀冷缩的原理,声波能量的转换使得耳道内的空气压强变大。虽然这部分能量看起来微不足道,甚至都不足以使气温提高0.1℃,但是人耳的感知敏锐度非常高,如此微小的压强变化也能被感知到,这便是主动降噪耳机通常都会有较大耳压的原因。

换言之,当我们需要将外界噪音降低到更低的程度,也就是降噪能力越强的话,耳道内的空气热胀冷缩就会更明显,因此,降噪能力越强,耳压就越大。虽然现阶段已经有不少耳机采用如前后声腔导通,保证空气流通的设计来缓解这个问题,但依然无法完全消除主动降噪耳机形成的耳压。

值得注意的是,头戴式降噪耳机的耳压感会明显小于入耳式降噪耳机。究其原因,头戴式耳机音源与耳膜间的距离较远,空间较大,而且头戴式耳机的密封性不如入耳式耳机,因此耳压先天就相对较低。

次声波感知变强,产生心理上的“轰头感”

耳机的主动降噪功能,只是将人耳可以听到的20~20000Hz频率的大部分声音都消去,但对于大气环境中存在的小于20Hz的次声波和高于20000Hz的超声波并不会消除,尤其是次声波的部分,人耳虽然听不到,但是它却可以使人产生紧张压抑的情绪。

因为低频率的声音拥有更高的能量,而次声波是频率最低的一种声波,所以次声波可以使人感觉心慌、紧张进而产生压迫感。日常生活中,因为环境中其他声波掩盖过了次声波,我们的大脑忙于去处理我们可以听得到的声音,这时候身体对次声波的感知就不那么强烈了。但降噪耳机将可感知的大部分环境噪音消除掉了,反倒让次声波更容易被我们所感知,即便它并没有增强次声波,也会让我们更容易受到影响,造成心理上的压力。

当然,无论使用任何耳机,控制时间才是最有意义的建议。由于耳膜与耳机振膜距离很近,声波传导范围小而集中,对耳膜听觉神经刺激比较大,易引起头晕、耳鸣、听力减弱、重听等。根据科研数据显示,连续佩戴6小时以上就会有造成听力损害的风险。而因为入耳式耳机是直接插入耳道内,如果长时间使用不清洁,使得耳机长时间待在密闭的环境下容易滋生细菌感染,还会导致耵聍增多,没有及时清洁就会造成堵塞,实际上就相当于强行加了一层隔音物质,从而影响听力。

因此,降噪耳机虽然可以让人更专注的工作娱乐,也同样需要劳逸结合才能保证健康生活。

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