用NE5532运算放大器制作降噪耳机,Noise Reduction Headphones Amplifier

用NE5532运算放大器制作降噪耳机,Noise Reduction Headphones Amplifier

关键字：NE5532,降噪耳机

作者：魏坤

这是一款用运放设计的降噪耳机，所谓“降噪耳机”就是使用者戴上它之后在比较吵闹的环境中感到相对安静。

下面笔者介绍它的工作原理。我们知道声音是一种机械波。它是靠机械振动产生的。我们感知声音是声波推动耳朵中的鼓膜，根据声波干涉的原理，如果两列频率相同，相位相反的波相遇。它们将会相互减弱，假如这两列波的振幅也相等，理论上它们会相互抵消。也就是说，如果我们能用耳机发出一个与噪声声波的频率相同，相位相反并且振幅相等的声波。噪声声波与耳机发出的声波将相互抵消，理论上将听不到任何声音。但实际中是很难做到的，以这种原理制作的降噪耳机虽然不能完全消降噪声，却可以大幅的降低噪声，这也就达到了设计的目的，电路中还设计了外部音源的输入端口。接上CD随身听、MP3等外部音源，可以在吵闹环境中得到相对安静聆听音乐的感受。

电路原理如上图、下图。R1、R2、R3，C1为两个声道的MIC供电，C2及C3将两个MIC所拾取的声音信号耦合到运放Ic1-a和IC1-b，进行第一级同相放大，放大倍数（以IC1-a为例）为：

A1=(R8+R6)/R6=(33+1)/1=34倍

放大后的信号分为两路，一路直通相位切换开关S1，另一路进入IC2-a及IC2-b进行反相放大。放大倍数为：

A2=R12/R10=10/10=1倍

从反相放大器输出的信号只是相位相反，幅度并没有变化，由S1-a及S1-b进行相位切换，然后进入音量电位器R14，调整音量可以使耳机发出的声波幅度与噪声波幅度相等，以达到最佳的降噪效果，从音量电位器输出的信号进入由IC3-a及IC3-b构成的耳机驱动放大器，放大倍数为：

A3=R18/R14=100/10=10倍

整个噪声反相放大的放大倍数为A1A2A3=34x1×10=340倍。R23是外部音源输入信号的音量电位器。IC3对从外部音源输入的信号进行放大。其放大倍数为：

A4=R19/R15=100/10=10倍

以上就是对电路的简要分析。

因为要使耳机输出声波的频率、振幅与噪声相同，相位相反，所以MIC应尽量靠近耳鼓膜，故将MIC安装在耳机上，可以用胶将MIC粘在耳机的机壳上。即左声道的MIC安装在左耳机上，右声道的MIC安装在右耳机上，由于MIC与耳鼓膜的距离较近。因此引入的误差比较小，可以忽略。耳机最好用头戴式耳机。因为这样MIC比较好安装。

电源用的两节9V的叠层电池，也可以用附图2的稳压电源，两个声道的阻容元件误差要尽可能小。两个MIC的特性要一致，否则会影响降噪性能。运放用NE5532，如果想用两节3.6V的锂电池供电。则将NE5532换成TDA1308，性能也相当不错。由于电路比较简单，可以用万能板做，省去做印板。