實測 Pioneer SE-NC31C 主動式降噪耳機

電池盒及主機 3.5mm L 型兩聲道 TRS 耳機插頭 右聽道耳塞 (a) 右聲道耳塞 (b) 右聲道耳塞降噪麥克風 右聲道耳塞聽筒 右聲道耳塞聽筒卸下耳套 產品名稱：Pioneer SE-NC31C 主動式降噪耳機
型式：密閉動圈式耳道式耳機
喇叭單體直徑：14.2 mm 驅動振膜
頻率範圍：5 - 16000 Hz
靈敏度：105 dB (off); 103 dB (on)
阻抗：18.5 Ω (off); 34.5 Ω(on)
最大承受功率：10 mW
線長：約1.4公尺高純度無氧銅線
插頭：鍍金 3.5mm 立體聲迷你插頭
線材型式：Y型（左右耳等長線）
重量：約 28 公克（不含線材）
附件：飛機端子轉接器、四號電池（功能確認用）、耳道隔噪塞帽（S/M/L）、專用攜行袋
產地：中國
發表時間：約於 2011 年 4 月以前（見 [5], [6]）

我為什麼需要降噪耳機

我開始尋找這類主動降噪 (ANC/ANR) 耳機有其前因。

淡水前陣子有一家叫作「紅景天」的新開的飲料店。在炎熱的夏天，這裡對我而言是個很好的去處。內部空間寬敞，桌面寬大，每個座位旁邊都可以找到電源插座。洗手間幽雅清淨，服務人員眾多，態度良好。擴音喇叭所放的，則為室內樂（弦樂四重奏、鋼琴五重奏等）。

我幾次訝異這種空間、服務及價位與我所見客人的數量不成比例。每次來到這裡，都能專心、舒適地完成想做的事情。

一直到，有幾個家庭主婦也看上了這個地方。

大家不難想見，六、七個女人碰在一起可以產生那一種類型的空氣分子擾動。你很難從容地去欣賞其中的談話內容，因為大部份的時間，都是好幾個對話在交錯地同時進行。正因為缺乏適當的 multiplexing，就形成了一種連續性的、特殊的 quasi-intelligible noise floor 或是 quasi-verständlicher Rauschenteppich。

我也開始注意到了，這家新開的店，雖然空間寬敞，裝璜時，並未特別著重於吸音材料的運用。

由於某種內在的迫切性，我走出去，到左邊的全家便利商店。那裡不賣我此刻想要的東西。回來，繼續坐了一陣子，又由於身體的驅使，再度出門。這次是到右邊較遠處的藥局。我帶回來一對橘紅色的「3M Nexcare 游泳耳塞 1280」。根據包裝上的文字說明，其降噪參數是 -24 dB（分貝）。這也的確讓我的身體狀況恢復正常功能。但是塞得那麼緊，並不是很好受。兩個小時之後，狀況解除，我始得拔掉耳塞。在這兩個小時當中，也乘機錄製了一個自己認為很珍貴的 mp3 聲音檔。

在這兩個小時當中，我背叛了先前的意圖，開始了一系列以「降噪耳機」為關鍵字的搜尋。會知道要使用這幾個字，大概也與自己的電機背景不無關係。

我選擇這一對耳機的最主要兩個考慮因素，一是攜帶方便，不像大小耳罩式的耳機出門時很可能沒有辦法攜帶。另外一個因素是，這對耳機在降噪功能不啟動或電池沒電時，還是可以當成一般的耳機使用（例如，Bose  的耳罩式 QuietComfort 3/QC3、QC15、Sennheiser PXC 300 等，電池一失效，耳機就完全癱瘓）。另外經查，網友們對其效能、價格與音質都還滿意。

Pioneer SE-NC31C 降噪耳機實測

給還沒有看過這類耳機的讀者：它只不過是一般常用耳機的結構，只差在耳機線中間串連了一個大小約四號電池的電池盒，在這裡邊就整合了降噪電路以及開關按鈕。另外一個不同的地方，是在左右兩個聽筒的上方都設有一個方向朝上的降噪麥克風。

在還沒裝入電池之前，第一件事情就是把它插到筆記型電腦的耳機洞上，把它當作一般耳機試用看看正不正常。

再來馬上是以我一直都保留在電腦上的兩個檔案 01channel.wav.mp3、02ballance.wav.mp3 測試看看左右聲道正不正常（附註：國內有家生產錄音筆的知名廠商，居然會把麥克風左右聲道弄反！加油！）。耳機兩個聽筒內除側標有 R 及 L 字樣，還在聽筒上以紅色（右聲道）及無色（左聲道）的色圈區分。我個人覺得這是很好的設計，因為以前常有翻轉耳機尋找左右聲道標記的經驗。

裝入所附單顆四號電池（AAA）後，第一件事情是先把電池盒暨「主機」夾在衣扣，這個設計也不錯，不然這個稍具重量的電池盒暨防噪電路懸空將會很不方便。

我拔掉插在電腦耳機洞的 L 型 3.5mm 插頭，想先在完全不放音樂的環境下試試 ANC (Active Noise Control/Cancellation) 或謂 ANR (Active Noise Reduction) 的功能。

測試環境

身處於淡水壹咖啡，這是個吵雜的環境。箱型冷氣機就在我身後一公尺半對著我吹，左邊是老闆的電腦跟遊戲聲、櫃台內磨豆機、攪拌機……以及來客點飲料的聲音，右邊是門外客人的交談聲以及來來往往的車輛。把開關推向右邊標示著 [ON] 的位置。

Voila，主動式降噪電路果然是明顯有效的！這並非，也不可能消除外界所有的聲波。但絕對是種嶄新的聲學體驗。這個世界變得安靜多了。

將開關反覆推回 [OFF] 再推到 [ON] 的位置，可以發現，降噪功能由開始啟動直到達到穩定的降噪運作所需時間大約為一秒鐘。在這一秒當中，音樂會斷。

因為我第一次得以自由地測試這類降噪 device，一但到手，自然就急於解決一些心中的疑問。

塞得太鬆或太緊

雖不了解這類降噪電路內部數位信號處理的細節，甚至於也還不確定電路所應運用的是數位還是類比技術，然而，可以理解其基本的要求之一就是，人工產生的抵消聲波，與外界傳入耳道裡的欲消去噪音，不僅必須反相，而且必須具有同樣振幅，才能達到最佳的破壞性干涉（destructive interference）效果。而就算這只是極端簡化的純量的一維思考，應該也適用於高複雜度的三度空間向量場（3-dimensional vector field）。

所以，無論是耳機塞得太鬆，外部噪音強度高於電路所產生的反相噪音，或是耳機塞得太緊，電路產生的反相噪音強過於外部傳進耳道的聲音，都將會影響降噪效果。

實驗證實了這個臆測。將耳機往外拉出一點，或塞緊一點，降噪效果都會變差！他們設計時當然已經考慮到這一點，預先根據大部份人戴耳機的情況，預設了他們認為效果最佳的反相噪音放大率，而多決定不提供給使用者由外部調整放大率的可能性。全罩式因為在設計上已知耳機內之喇叭與耳道的關係位置，所以應該較無此鬆緊問題。SONY 價位約 8000 台幣、同為耳塞式的  MDR-NC300D（亦見 [13]）則在機上設有一 [+-] 按鈕用來調整反相噪音音量。這個功能的必要性就是基於上述考慮。

另外，我雖還沒有試過這個耳機所附的其他各種大小的耳塞套，但是很可能會對這問題有幫助。

監聽按扭

電池盒上另有一 [MONITOR] 按鈕。按下去，降噪電路會暫時失效。使用者因而可以聆聽外界聲音。值得注意的是，這並非「主動式」的監聽功能。也就是說，外界的聲音並未經由麥克風收音放大，而只是降噪電路暫時失效。手一放開，降噪電路立刻恢復其功能。這個 [MONITOR] 按紐與 [POWER] 開關不同的是，它沒有前述大約一秒鐘的 delay。

雖然設計上有 [MONITOR] 的功能，用以聽清楚外部的談話聲，然而，降噪電路對人類的談話聲效果並不明顯。所以，啟動降噪時，對與人交談的影響，實際上並不大。這個按鍵也會切掉撥放中的音樂。

監聽的另類方法

兩個麥克風分別位於兩邊耳機聽筒的上方。以手碰觸即可聽見、分辨得出來，它們就是降噪電路收集外界噪音所需的麥克風。既然如此，另一種可以暫時導致降噪電路失效的方法就是蒙住這兩個麥克風。

在啟動降噪的狀態下，左邊半公尺的吉他聲，以及左邊約距三公尺的電動磨豆機聲都聽得很清楚。所有的人聲對話都不會錯過。故而，也未能滿足初衷。我無法再次回到那七個女人的身邊作實驗，因為昨天才看到那一家「紅景天」已門面全非，正在重新裝潢當中。

進一步的實驗待續。

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2011-08-22 Mo 21:30 後記

優點：對於聆聽弱音音樂很有幫助。例如，蟲鳴鳥叫，流水聲，或古典音樂的弱音樂段，在吵雜環境下聽不到的，啟動降噪開關就栩栩如生！台北的捷運車廂，眾所皆知，是非常吵雜的環境，一般而言，想要在這種車廂裡面聆聽安靜的古典音樂，是不可能的，然而，這個主動式降噪耳機幫我實現了這個願望，創造了一個截然不同的音響聆聽環境。對於長途的飛行，這對耳機也將提供一種前所未有之聲學經驗。

缺點：耳機上方的麥克風無防風設計。遇風，或在電扇之前的風聲被麥克風放大，這種情況下，也只能關閉降噪電路，不然比不戴這個耳機還要糟糕（annoying）。例如，我走在多風的兩廳院之間的自由廣場中央，往往就必須要關閉降噪電路。降噪功能對於外界的人聲、警報聲或音樂等音響，基本上可以說是無效的。本產品雖然在飛行器客艙內可以一定程度舒緩噪音壓力，但未標示詳細的頻率響應數據，可見並不適合應用於專業的工業防噪。

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2011-09-15 Do 13:46 後記

關於降噪曲線

由於廠商並未提供降噪曲線，我也沒有適當的設備可以畫出一條曲線，就找了一台鋼琴（YAMAHA C3 E 4638521）來看看在不同音域的消音表現，相當主觀，但聊勝於無。

這架調律 442 Hz、88 鍵鋼琴的中央 C（c' 或 C4，約相當於 262.815Hz）以上共有四個八度整（到 c''''' 或 C8，約相當於 4205.04Hz），中央 C 以下有三個八度加上兩個音（到 A'' 或 A0，約相當於 27.625Hz，請參見 [c]〈音高與頻率〉）。降噪電路在中央 C 明顯有效，再高八度也還聽得出來，其上則愈不明顯，最高音域幾乎無效，但明顯削減觸鍵的時候，打擊連動機構所發出的木頭雜音。中央 C 以下的音愈低，降噪電路衰減效果愈大，亦即鋼琴的最低音衰減效果最大。

2012-04-09 Mo 17:58 後記

有了機會在飛機上（Airbus 321）試試看這個降噪耳機。座位是在最後面幾排。結論是，這種一個多小時的航程，降噪耳機對我來說並不是那麼必要，或許在一個較長的航程，降噪耳機會帶來更舒適的「機上生活環境」。

機上的噪音對我來說，遠低於台北的捷運車廂（我沒有數據）。相較之下，要是坐在捷運車廂裡十多個小時，沒有降噪耳機的話，才真的是個災難。

2012-04-27 後記

購買這個耳機已經超過半年，天天帶在身上，配合創見的 MP330 [b] 使用，相當滿意，也很省電。想起這跟當時購買此款耳機的初衷，剛好背道而馳。它不僅不能對抗人的對話聲，反而更可以聽清楚人聲。原因應該在於低頻噪音的消去使得周遭環境的人聲變得更為清晰。特別是女聲！因為女聲頻率約分佈於鋼琴中央 C 以上兩個八度，約為 261.626Hz 到 1046.5Hz（見 [c]〈音高與頻率〉）。雖然，我沒有再碰到那幾位女士，但可想而知，戴著這個耳機，環境周遭女人語音的音調愈高，就愈是比不戴耳機時還要聽得更為清晰，低頻噪音的衰減使其更為突出使然。然而如果男低音頻率落於 100Hz 上下的範圍內，還是會受到衰減。

在國道巴士上，這款耳機則可以大幅改善旅途的聲學環境，尤其是接近引擎、空調設備的座位。這種嚴重的噪音污染源在 100Hz 以下有很高的能量。這個頻率範圍剛好就是這款耳機的專長。在台北的公車上，也是一樣。用手機上的頻譜分析儀看了一下，最主要的引擎噪音能量在大約 125Hz 上下有個很強的 peak。另一方面，車門開關的氣閥高頻噪音則多集中在 4KHz 以上，這類噪音則不是此款耳機所能應付的。

下圖是用 Android 應用程式 "Musician's Spectrum Analyser" 所拍下來的，圖中在 125Hz 上下的 peak 顯而易見。

後記 2013-06-21

這篇文章起因於紅景天，而這家淡水清水街的紅景天曇花一現，現在已經變成大創百貨，就陸續放一些資料照片，以茲憑弔。

攝於淡水清水街 4 號的紅景天 2012-05-07

後記 2016-01-12

繼續回覆網友 chiao。補上以下兩張近拍。

以上這張是沒有斷裂那一邊的支軸。那根長得很醜的鐵絲，是我自己找來的，沒記錯的話，好像是迴紋針。那是因為原來的金屬軸心掉了。

這一張是破裂的那一邊。我用塑鋼土捏成相似的形狀，中間還要穿一個洞。第一次使用塑鋼土，技術不好。在塑鋼土的右上角，可以看到一個金屬物，這是因為原來的彈簧非常細小，也不見了，這是我找來的替代品。

所以這個夾子是脆弱的，建議不要隨便塞入擁擠的包包。如果夾子斷了，使用上會很不方便，因為主機上面裝了一顆 4 號電池，還是有重量的。你不太能夠讓這個部分「咚咚嗨」（懸空晃來晃去），必須夾在衣物上。

經查，支軸大約是 2012 年 11 月左右壞掉的，一直拖到 2014-09-14 才狠下心把它修好。替代軸心是迴紋針無誤，替代彈簧是 3.5" 軟碟片拆下來的。

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其它台灣市面上目前可見的耳塞式主動降噪耳機（依隨機順序）：

* Sony MDR-NC13 (約 1340 台幣)
* Sony MDR-NC33 (約 2670 台幣)
* Audio Technica ATH-ANC23 (約 3000 台幣)
* Sony MDR-NC300D (約 8000 台幣) [13]
* AKG K390NC K-390NC (約 6200 台幣)
* Shure SE102 (約 2120 台幣)
* Sennheiser CXC 700 (約 9500 台幣)

External Links:

[1] Active noise control - Wikipedia, the free encyclopedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Active_noise_control

[2] Kenneth Cunefare, Active Noise Control, Special Lay-Language Paper for the 75th Anniversary Meeting of the Acoustical Society of America, May 2004 http://www.acoustics.org/press/147th/active-noise.htm

[3] E. H. Berger, Active Noise Reduction (ANR) in Hearing Protection: Does it make sense for industrial applications?,  An invited paper for a special discussion session presented at the 27th Conference of the National Hearing Conservation Association, Dallas, TX, Spectrum Supplement 1, 20  http://www.aearo.com/pdf/hearingcons/anr.pdf

[4] The effects of noise on speech intelligibility and complex cognitive performance  http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-04222002-143554/unrestricted/02rudissertation.pdf

[5] Pioneer Release SE-NC31C-K Noise Cancelling Earbud Headphones, http://winarco.com/pioneer-release-se-nc31c-k-noise-cancelling-earbud-headphones/

[6] Pioneer unveils new SE-NC31C-K noise cancelling headphones, http://en.akihabaranews.com/90314/headphones/pioneer-unveils-new-se-nc31c-k-noise-cancelling-headphone

[7] ANR 101: A Tutorial on Active Noise Reduction Headsets  Questions about ANR?, by Technical Staff of LightSPEED Technologies, December 9, 1998, http://www.avweb.com/news/avionics/183221-1.html （很值得一讀）

[8] Christopher E. Ruckman, Active Noise Control FAQ, Version 2007-02-04, http://chrisruckman.com/Active%20Noise%20Control%20FAQ%202007-02-04.txt
or http://chrisruckman.com/ancfaq.htm

[9]  Jules Ryckebusch, Build These Noise-Canceling Headphones by Jules Ryckebusch, Gernsback Publications From Electronics Now, September 1997., http://gilmore2.chem.northwestern.edu/projects/noise_prj.htm

[10] Jeffrey N. Denenberg, Noise Cancellation: Quieting the Environment, http://doctord.dyndns.org/Pubs/POTENT.htm

[11] Jeffrey N. Denenberg and David J. Claybaugh, A Selective Noise Canceling Headset for Use In Emergency Vehicles, The INCE/JAPAN Journal, Volume 17, Number 2, (April 1993), http://doctord.dyndns.org/Pubs/INCE.htm

[12] Pioneer SE-NC31C 立體聲主動抗噪耳道式耳機商品使用注意說明, Pioneer
http://www.pioneer-twn.com.tw/download/Ch%20Manual_SE-NC31C.pdf

[13] alanpaul1969, [開箱] Sony MDR-NC300D 數位降噪式耳機, Mobile01, 2009-07-10
http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=180&t=1134174

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[a] 2011-09-07 實測 RCA HPNC250 小耳罩式主動式降噪耳機
     http://kolmogolovi.blogspot.com/2011/09/rca-hpnc250.html
[b] 2011-09-14 創見/Transcend 的 MP3 播放器/USB 8GB 隨身碟 MP330
     http://kolmogolovi.blogspot.com/2011/09/transcend-mp3-usb-8gb-mp330.html
[c] 2011-11-05 音高與頻率
     http://kolmogolovi.blogspot.com/2011/11/blog-post_05.html