作者：魏坤

這是一款用運(yùn)放設(shè)計(jì)的降噪耳機(jī)，所謂“降噪耳機(jī)”就是使用者戴上它之后在比較吵鬧的環(huán)境中感到相對(duì)安靜。

下面筆者介紹它的工作原理。我們知道聲音是一種機(jī)械波。它是靠機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的。我們感知聲音是聲波推動(dòng)耳朵中的鼓膜，根據(jù)聲波干涉的原理，如果兩列頻率相同，相位相反的波相遇。它們將會(huì)相互減弱，假如這兩列波的振幅也相等，理論上它們會(huì)相互抵消。也就是說，如果我們能用耳機(jī)發(fā)出一個(gè)與噪聲聲波的頻率相同，相位相反并且振幅相等的聲波。噪聲聲波與耳機(jī)發(fā)出的聲波將相互抵消，理論上將聽不到任何聲音。但實(shí)際中是很難做到的，以這種原理制作的降噪耳機(jī)雖然不能完全消降噪聲，卻可以大幅的降低噪聲，這也就達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的，電路中還設(shè)計(jì)了外部音源的輸入端口。接上CD隨身聽、MP3等外部音源，可以在吵鬧環(huán)境中得到相對(duì)安靜聆聽音樂的感受。

電路原理如上圖、下圖。R1、R2、R3，C1為兩個(gè)聲道的MIC供電，C2及C3將兩個(gè)MIC所拾取的聲音信號(hào)耦合到運(yùn)放Ic1-a和IC1-b，進(jìn)行第一級(jí)同相放大，放大倍數(shù)（以IC1-a為例）為：

A1=(R8+R6)/R6=(33+1)/1=34倍

放大后的信號(hào)分為兩路，一路直通相位切換開關(guān)S1，另一路進(jìn)入IC2-a及IC2-b進(jìn)行反相放大。放大倍數(shù)為：

A2=R12/R10=10/10=1倍

從反相放大器輸出的信號(hào)只是相位相反，幅度并沒有變化，由S1-a及S1-b進(jìn)行相位切換，然后進(jìn)入音量電位器R14，調(diào)整音量可以使耳機(jī)發(fā)出的聲波幅度與噪聲波幅度相等，以達(dá)到最佳的降噪效果，從音量電位器輸出的信號(hào)進(jìn)入由IC3-a及IC3-b構(gòu)成的耳機(jī)驅(qū)動(dòng)放大器，放大倍數(shù)為：

A3=R18/R14=100/10=10倍

整個(gè)噪聲反相放大的放大倍數(shù)為A1A2A3=34x1×10=340倍。R23是外部音源輸入信號(hào)的音量電位器。IC3對(duì)從外部音源輸入的信號(hào)進(jìn)行放大。其放大倍數(shù)為：

A4=R19/R15=100/10=10倍

以上就是對(duì)電路的簡(jiǎn)要分析。

因?yàn)橐苟鷻C(jī)輸出聲波的頻率、振幅與噪聲相同，相位相反，所以MIC應(yīng)盡量靠近耳鼓膜，故將MIC安裝在耳機(jī)上，可以用膠將MIC粘在耳機(jī)的機(jī)殼上。即左聲道的MIC安裝在左耳機(jī)上，右聲道的MIC安裝在右耳機(jī)上，由于MIC與耳鼓膜的距離較近。因此引入的誤差比較小，可以忽略。耳機(jī)最好用頭戴式耳機(jī)。因?yàn)檫@樣MIC比較好安裝。

電源用的兩節(jié)9V的疊層電池，也可以用附圖2的穩(wěn)壓電源，兩個(gè)聲道的阻容元件誤差要盡可能小。兩個(gè)MIC的特性要一致，否則會(huì)影響降噪性能。運(yùn)放用NE5532，如果想用兩節(jié)3.6V的鋰電池供電。則將NE5532換成TDA1308，性能也相當(dāng)不錯(cuò)。由于電路比較簡(jiǎn)單，可以用萬能板做，省去做印板。