降噪效果的数据化比较—Sony 索尼 MDR-1000X,Sony 索尼 WH-1000XM2,Bose 博士 QC35 2代 蓝牙降噪耳机

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    作为一个声学专业的学生,一直对降噪耳机充满好奇,平时也读了不少值友的评测,对各款降噪耳机有了一定的了解,像 “各领风骚—SONY 索尼 WH-1000XM2与BOSE QC35 2蓝牙降噪耳机对比测评” 对比了 SONY 索尼 WH-1000XM2与BOSE QC35 2:

这一篇比较了 Bose QC35 和 SONY 索尼 MDR-1000X:

”一山岂能容二虎?—— Bose QC35与Sony 索尼 MDR-1000x的大对决!“


    值友们的文章已经对这几款耳机的外观,操作和使用体验有了较为详尽的介绍,但是大部分值友关于耳机降噪效果的评价都是主观感受,没有更直观的结论。这个假期我终于有机会凑齐了 Sony 索尼 MDR-1000X,Sony 索尼 WH-1000XM2,Bose 博士 QC35 2代 这几款常见的降噪耳机,拿来做个降噪效果的测试,数据化的比较一下这几款耳机的降噪能力,给感兴趣的朋友做个参考。

欢迎各路大神批评指教。(个人测试,方法不严谨,数据不精确,请大家理解,仅供参考)

从左至右:Sony 索尼 MDR-1000X,Sony 索尼 WH-1000XM2,Bose 博士 QC35 Ⅱ从左至右:Sony 索尼 MDR-1000X,Sony 索尼 WH-1000XM2,Bose 博士 QC35 Ⅱ


   

评测设备

    首先简单介绍一下测试的设备。整个测试都在消声室中进行,模仿自由声场,尽量减少声音反射的影响并隔离室外噪音。扬声器播放白噪音,使用玩偶来佩戴耳机。微型麦克风固定在玩偶上,同时连接数据采集卡及笔记本,使用相应软件记录信号,用MATLAB进行数据分析。

部分测试设备部分测试设备

   

    Sony WH-1000XM2 与 Bose-QC35 2代可调整降噪等级,连接APP,将降噪强度均调整为最高,其他功能关闭。考虑实验条件及实际生活使用场景,测试主要关注100~8000Hz噪声的降噪效果。

玩偶配带耳机的效果玩偶配带耳机的效果

评测方法

  1.  扬声器播放白噪声,玩偶不佩戴耳机,记录麦克风收到的信号,软件显示环境噪声大概60分贝。

  2.  扬声器播放白噪声,玩偶佩戴耳机,不开启降噪功能,记录麦克风收到的信号,测试耳机被动降噪效果。

  3.  扬声器播放白噪声,玩偶佩戴耳机,开启降噪功能,记录麦克风收到的信号,测试主动降噪功能开启后的降噪效果。

这里介绍一下被动降噪与主动降噪的区别:

被动降噪:依靠切断声波传递路径或消耗声波能量来降低噪音,主要作用于中高频段。在本文中主要指耳机物理材料和结构的隔音效果。

主动降噪:通过发出与噪声声波大小相等,相位相反的声波,使其与噪声声波相抵消,主要作用于中低频段。类似水面波纹的互相干涉,从而让某一点保持平静,不振动。


   

测试结果 

    下面展示测试的结果。数值为原始环境噪音与降噪后收到的噪音的差值,数值越大,降噪效果越明显。为了便于展示和比较,横坐标使用1/3倍频程。

被动降噪效果比较被动降噪效果比较

主动降噪功能开启后降噪效果比较主动降噪功能开启后降噪效果比较

降噪效果分析:

1. 被动降噪效果:三款耳机500Hz以下频段基本相同,500-4000Hz频段大法二代略优于大法一代和Bose QC35,Bose QC35在4000Hz以上频段效果占优。

2.主动降噪功能开启:三款耳机降噪效果均明显提升,500Hz以下频段降噪效果依然不相上下,500-1250Hz频段大法二代与Bose QC35降噪效果类似,均优于大法一代,1250-3150Hz频段大法一代效果较好。4000Hz以上频段Bose QC35表现出色。

备注:主动降噪技术对声波相位极为敏感,一般只用于控制中低频段声波,所以本文中中高频段的主动降噪效果个人认为是实验误差。高频部分主要是为了体现被动降噪效果。

  1. 第一点肯定就是我测试不严谨啦,毕竟只是个爱好者,也没有专业的耳机测试设备,相信各厂家实验室的测试方法一定比我的更专业,降噪效果也会更好。

  2. 分贝(dB)是个对数指标,声波能量降低一半才降低3分贝,所以个人认为一个消费类的通用产品能达到这样的降噪效果已经很好了。

  3. 测试噪音是白噪声,类似电视机雪花声,是没有规律的,相当于耳机一直在调整参数来尽可能多抵消噪音,很难达到平稳的状态。日常生活中大部分噪音都是周期性噪声,耳机的降噪效果一定比这个数值高。


总结

    三款降噪耳机都很优秀。被动降噪效果上,Sony 索尼 WH-1000XM2 略优于 SONY 索尼 MDR-1000X,优于 Bose QC35 2。开启主动降噪功能后降噪效果均有明显提升。如果不考虑中高频段的主动降噪效果(如上文解释,个人认为是实验误差),总体来看 Sony 索尼 WH-1000XM2 与Bose-QC35 2 降噪效果相近,优于 SONY 索尼 MDR-1000X。


     小记:最初计划完整详尽的对比一下三款耳机的降噪功能,包括在各种类型噪声下,各种功能模式的降噪效果等。但是断断续续的写了一周,深感自己文字功底的不足,拍摄修图技术也远远不够。实验部分也有很多可以提高完善的地方。所以最终决定只做个基本的测试,待水平提高后再做更详尽的评测。希望各路大神不要耻笑。

仅以此文作为我一个声学初学者的阶段性纪念。

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