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你可敢信:人类“降服”噪音用了一百年!

很难想象,主动降噪耳机的发展经过了百年的漫长过程。你知道50年前的人们是如何忍受飞机上的噪音吗?那个时候的降噪耳机长什么样?今天让我们一起穿越回1933年,看看是哪位大神最先发明了主动降噪技术,以及第一款降噪耳机是怎样诞生的。

降噪耳机的好处相信不用我再赘述了。那绝对是属于用过了就再也离不开的体验。像我每天上下班在地铁里都会用到降噪耳机,这已经成为了一种习惯。就连这期视频的稿子我都是戴着降噪耳机写的。说到降噪技术的发明,那是一个漫长的过程,从降噪理论到实际应用经历了数十年的发展。

早在1933年,德国物理学家保罗·吕格(Paul Lueg)就申请了一项专利,该专利描述了一种使用麦克风拾取外部噪音并使用扬声器产生反向相位声波,来消除噪音的技术。这项专利被认为是主动降噪耳机技术的先驱,并为后来主动降噪耳机的发展奠定了基础。

不过遗憾的是,由于当时的电子技术还不够发达,无法实现专利中描述的降噪技术,保罗最终未能取得成功。全球第一款主动降噪耳机,这一等就是17年。后来一位美国科学家劳伦斯·福格尔(Laurence Fogel)发明了“主动噪声抵消系统”,这是一种利用声波来抵消噪音的技术,最大的优点是可以有效消除低频噪音,例如飞机发动机和汽车引擎发出的噪音,并且可以保护人们的听力。福格尔的这项技术后来也被应用于Bose第一款商用主动降噪耳机上,并推动了主动降噪耳机的普及。

到了上世纪六十年代,随着航空业的快速发展,乘坐飞机出行的人越来越多。此时欧洲的航空公司开始通过“气动耳机”为乘客提供影音娱乐体验,这是一种管状耳机,看上去就像是一个听诊器。后来经过技术改进,到了七十年代,气动耳机被替换成了更为先进的电子耳机。

在1978年的某一天,Bose的创始人Amar Bose博士在乘坐飞机时第一次戴上了这种先进的电子耳机,但效果却令他感到非常失望。虽然耳机能够帮助乘客缓解旅途中的无聊,但是飞机上的引擎噪音严重干扰了他欣赏音乐的兴致,并激发了他研究主动降噪耳机的动力。

后来,Bose博士借鉴了德国物理学家赫曼·冯·亨尔斯的“共振音叉原理”,并设想出了这样一副耳机:它可以利用「麦克风」来检测外部噪音,其中的电子元件能够产生一种同等的反向信号,在噪音到达听者耳膜前将其抵消。之后便开启了对降噪技术更深入的研究。

不过,受当时半导体技术的限制,降噪效果一直不理想,这项投入巨大精力的研发项目持续了整整十一年,第一款商用降噪耳机才于1989年诞生。它就是对Bose来说具有里程碑意义的 Series One。自那时起,Bose的工程师们陆续为航空及军用市场开发了多款主动降噪耳机,其中比较有代表性的有:Headset X 和 TriPort,它们都是降噪性能非常优秀的耳机。

时间来到2000年,在Bose博士对消噪技术研究22年后,Bose终于推出了第一款QC(QuietComfort)系列降噪耳机,开启了Bose降噪耳机产品历史的新篇章。此后,Bose又推出了QC系列第二代和第三代降噪耳机,其中,2006年推出的QC 3是首款贴耳式降噪耳机,让降噪耳机不止有强大的性能,还拥有更加小巧的体积。

如今,市面上绝大多数降噪耳机的降噪原理和当年 Bose 博士发明的原理基本相同,都是基于双馈式主动降噪技术。耳降噪耳机的价格也越来越亲民。现在我们只需要花二三百元,就能体验到耳机的降噪效果。主动降噪的性能也从早期只能处理低频范围的噪音,发展到如今可以覆盖全频段噪音,甚至还可以自适应抵消不同频段的噪音。

从最初的一个设想到广泛应用,很难想象,主动降噪耳机的历史跨度将近一个世纪之久。在这个漫长的过程中,众多科学家为主动降噪技术的进步做出了贡献。今天的我们拥有1978年的乘客所没有的装备,尽管降噪耳机对坐在你身后踢凳子的熊孩子不起作用,但它却很好地消除了飞机上的引擎噪音和邻座乘客的谈话声,为乘客减轻了飞行焦虑和睡眠困难。感谢所有的先驱们,是你们让音乐在嘈杂中重放,在宁静中焕发新声。

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