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地铁宿舍办公室嘈杂?一文带你了解耳塞的神奇降噪原理

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许多人切实领会到耳塞的功效,常常并非源于其外观显得多么高端先进。不管是处于人潮涌动的地铁之上,还是置身于喧嚣吵闹的宿舍内部,又或是处在难以全然安静下来的办公场所当中,而是在戴上它的那一瞬间,仿若世界陡然被调弱了音量一般。尽管环境里的杂音依旧存在,然而却仿佛是被阻隔在了一层玻璃的后面,不会再随随便便就分散人的注意力了。这个看似平凡无奇的耳塞究竟施展了何种神奇的法术呢?就在今天,引领大家一同踏入耳塞的天地。

降噪原理:声音被耳塞轻轻“拦”住了

每当外界呈现出嘈杂喧闹的状态之时,针对此种状况,我们人类最为本能的一种反应便是将手抬起去捂住耳朵。而这般的一个动作,实际上清晰且明白地阐述出了耳塞最为直白的工作原理:也就是要借助一定的方式把耳朵与外界的环境通过某种物理策略达成隔绝开来的目的。就拿最为常见的泡沫耳塞当作实例来讲,接下来要为大家以生动形象的方式展开解析,耳塞到底是通过怎样的一种途径方可做到“物理降噪”这一效果的。

地铁宿舍办公室嘈杂?一文带你了解耳塞的神奇降噪原理(图1)

当我们运用泡沫耳塞之际,一般是依照“一捏、二放、三回弹”这样的步骤来操作的。所以说,像 3M 这类耳塞生产厂商选用慢回弹泡沫这种材质去制作耳塞,其目的恰恰是为了能够先被揉得细细的,接着再缓缓地放进耳道里面,之后便静静地等待耳塞回弹,从而与耳道相贴合。

地铁宿舍办公室嘈杂?一文带你了解耳塞的神奇降噪原理(图2)

1. “天衣无缝”的隔音墙

上述三个步骤会影响泡沫耳塞的降噪效果。声音本质上是空气中的压力波,进入耳道后。若前方几乎没有阻碍,便会继续朝鼓膜方向传播。当泡沫耳塞膨胀后与耳道壁紧密贴合,这就如同在外界和耳道之间构建起了一道“毫无缝隙的隔绝屏障”,进而缩小甚至完全封堵住声波继续前行的通道,所以能大幅降低声音的传播。

2. 消音的“迷宫孔洞”

泡沫自身并非是那种呈现为一整块无孔隙状态的致密材料,而是具备众多微小孔隙的多孔模式结构。当声波朝着耳塞内部进行传播时,于这些弯弯曲曲盘旋且不规则的小孔道当中,空气与材料骨架不间断地生发黏滞摩擦状况以及热交换情形,进而产生黏滞方面的损失以及热方面的损失,声波原本所具有的能量就是如此这般地被一点一点地消耗散逸掉了,继而给耳塞的降噪效果又增添了一份助力。

地铁宿舍办公室嘈杂?一文带你了解耳塞的神奇降噪原理(图3)

多空材料具备吸声特性这一情况,在声学范畴内的综述以及相关论文里,都曾多次着重表明:多空材料能够产生吸声这种现象,其内在关键就是具备相互连通状态的孔隙,会致使声能于传递进程当中,转变为热能以及黏滞损耗。简而言之,泡沫耳塞并非直接强硬地将声音反弹回去,而是比拟于致使声音进入犹如迷宫般的环境,在这个环境里,声音的部分能量被消耗掉。

地铁宿舍办公室嘈杂?一文带你了解耳塞的神奇降噪原理(图4)

常见的耳塞材质:泡沫、硅胶、蜡丸各有所长

泡沫、硅胶以及蜡丸这般的入耳用具材料等,是在市面上较为常见的大致能划分成的三类,因材料自身存在的物理属性不一样,所以它们各自的使用感受也存在着差异,购置耳塞的时候不仅仅要去考量价格的高低,更必须要关注它与你的使用场景以及需求是不是相匹配,总体来讲,泡沫耳塞性价比高且使降噪效果比较好,硅胶耳塞能够水洗且适宜进行重复使用,蜡丸耳塞借助封堵于耳洞的开口处从而具备更高的密封性,下面会对这三类耳塞的优点以及缺点展开细致的讲解。

泡沫耳塞

优点在于,其具备弹性良好的特性,能够较为出色地契合耳道的形状,隔音效果相对不错,那种材料的多孔结构对吸收噪音有所助益,性价比颇为高昂,材料成本处于较低水平。

有着这样一些状况,其一,使用周期很短,要是长期使用,就容易吸附汗渍,这不但会破坏弹性,还会带来卫生方面的隐患;其二,产品质量存在参差不齐的情况,材质偏硬或者回弹速度过快的泡沫耳塞,放进耳道之后,容易产生较强的撑胀感;其三,防水性比较差,一旦湿水,材料就会失去弹性。

硅胶耳塞

优点在于,其具备很强的防水性能,能够进行反复清洗,佩戴起来十分便利,伞状或者层状的硅胶耳塞能够直接按压进入耳道,使用的周期比较长,可清洗的这种特性避免了污渍堆聚以及细菌滋生。

劣势在于,其材质相对较硬,要是长时间佩戴的话,耳朵极易产生异物感,它的隔音效果略微逊于泡沫耳塞,它的尺寸是固定的,倘若所选择的耳塞尺寸跟耳道不相匹配,密封情况不佳,那么隔音效果将会大幅降低。

地铁宿舍办公室嘈杂?一文带你了解耳塞的神奇降噪原理(图5)

蜡丸耳塞

这蜡丸耳塞的优点是,它的可塑性很强,蜡质材料能更出色完美地贴合耳道与那外耳口的形状,它的密封性也很强,能够构建形成良好的密封环境,而且它给用户带来的异物感更小,蜡丸耳塞主要是覆盖并贴合在耳道入口附近区域,并不会深入到耳道内部当中。

弊病在于,极易出现粘手以及粘耳道的状况,因而需要进行额外的清理工作;作为一次性使用的物品,一旦沾染污渍的蜡丸耳塞遇水清洗便会融化;其受温度的影响颇为显著,人体体温越高的情形下,蜡丸就会越软,进而密封性也会随之下降。

地铁宿舍办公室嘈杂?一文带你了解耳塞的神奇降噪原理(图6)

异想天开:耳塞如果换成铁块,隔音效果会更好吗?

从刚刚学到的耳塞隔音原理出发,就能回答这个问题。

1. 首先,铁基本上不存在像泡沫那般的可被压缩的特性,使之无法塞进形状呈现弯曲状且颇为敏感的耳道之中,进而更无法谈及舒适地贴合。

2. 其次,铁属于致密的材料,还刚硬,几乎不存在孔隙,它在反射振动方面更具优势,不像多孔泡沫在内部那样消耗声能。

3. 此外,耳塞切实有效的重点所在,并非仅仅体现于材料层面的软硬状况,实则在于其能否同耳道构建起稳固且舒适的密封状态。要是边缘处出现漏缝情形,那么降噪效果将会极大程度地被削弱。相关从事职业安全与健康保障工作的机构近来所进行的政策更新特别着重指出,耳塞实际能够提供的噪音衰减程度,在很大程度上取决于佩戴方式是否正确、是否真正严密贴合个人耳道,并非一味着重于包装上所标注的实验室数字。由此能够明确看出,耳塞材料切不可随意替换成铁块。

再回到开头呈现的那个场景,当戴上耳塞之时,世界就宛如被故意调低了音量一般。耳塞实际所达成的目的,乃是尽可能地去减少声音经由耳道进入耳内的那条最为直接的通道:其一,需将耳道这条传播途径尽力予以封住,防止声波长驱直入;其二,要使材料内部尽可能地把声波消耗殆尽,而非仅仅是让其弹来弹去。泡沫耳塞之所以堪称经典,原因就在于它既具备“软”的特质,能够紧密贴合耳道;又有着“松”的特性,其内部存在大量微孔,可用于耗散声能。

在下一回你遭受噪音烦扰之际,不妨考虑思量一下:那一片所谓的“净土”,实际上隐匿于一小片海绵或者硅胶的科学规划设计当中。挑选合适的耳塞,正确佩戴好耳塞,以便让耳朵于这个喧嚣繁杂杂乱的世界里,获取刹那间的宁静之感。

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