聽見寂靜的科學

當你戴上降噪耳機,世界瞬間安靜下來。
這不是魔法,這是物理學與數學的完美結合。
讓我們從波的干涉傅立葉轉換來一探究竟。

開始體驗

模擬實驗室

藍線代表你實際聽到的聲音。當 ANC 開啟,紅線(噪聲)與綠線(反向波)相互抵消。

ANC 降噪開關
物理原理:破壞性干涉
當兩個波形完全相同但相位相反(波峰對波谷)時,它們疊加後振幅會變為零。

為什麼需要 傅立葉轉換

現實中的噪音很複雜

飛機引擎聲、捷運軌道聲並不是單純的「嘟——」聲,而是由成千上萬種不同頻率、不同大小的聲音混合而成的「亂流」。

傅立葉像是一個「拆解師」

想像噪音是一杯「綜合果汁」。傅立葉轉換這個數學工具,可以幫我們分析出這杯果汁裡:

  • 有多少蘋果汁 (低頻)
  • 有多少檸檬汁 (中頻)
  • 有多少西瓜汁 (高頻)

複雜噪音
傅立葉轉換 (FFT)

在數位訊號處理 (DSP) 晶片中,我們將接收到的聲波進行 快速傅立葉轉換 (FFT),將其分解為基本的正弦波分量。

一旦知道了這些「成分」,晶片就能精確計算出每個頻率所需的「反向波」,再將它們合成並播放出來。

ANC 運作流程

1. 接收

外部麥克風接收環境噪音

2. 分析 (FFT)

DSP 晶片透過傅立葉轉換分析噪音的頻率成分

3. 翻轉

計算出相位相反的「反噪音」波形

4. 抵消

揚聲器播放反噪音,與噪音在耳道內中和