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用NE5532運算放大器制作降噪耳機,Noise Reduction Headphones Amplifier

關鍵字：NE5532,降噪耳機

作者：魏坤

這是一款用運放設計的降噪耳機，所謂“降噪耳機”就是使用者戴上它之后在比較吵鬧的環境中感到相對安靜。

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

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

A1=(R8+R6)/R6=(33+1)/1=34倍

放大后的信號分為兩路，一路直通相位切換開關S1，另一路進入IC2-a及IC2-b進行反相放大。放大倍數為：

A2=R12/R10=10/10=1倍

從反相放大器輸出的信號只是相位相反，幅度并沒有變化，由S1-a及S1-b進行相位切換，然后進入音量電位器R14，調整音量可以使耳機發出的聲波幅度與噪聲波幅度相等，以達到最佳的降噪效果，從音量電位器輸出的信號進入由IC3-a及IC3-b構成的耳機驅動放大器，放大倍數為：

A3=R18/R14=100/10=10倍

整個噪聲反相放大的放大倍數為A1A2A3=34x1×10=340倍。R23是外部音源輸入信號的音量電位器。IC3對從外部音源輸入的信號進行放大。其放大倍數為：

A4=R19/R15=100/10=10倍

以上就是對電路的簡要分析。

因為要使耳機輸出聲波的頻率、振幅與噪聲相同，相位相反，所以MIC應盡量靠近耳鼓膜，故將MIC安裝在耳機上，可以用膠將MIC粘在耳機的機殼上。即左聲道的MIC安裝在左耳機上，右聲道的MIC安裝在右耳機上，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。耳機最好用頭戴式耳機。因為這樣MIC比較好安裝。