看板 Gossiping
作者 HuangJC (吹笛牧童)
標題 [問卦] 降噪耳機的原理,如果做出光學版有沒有用
時間 Mon Oct 26 02:20:33 2020


如題,本來想發物理板
可是物理板是在談物理,而我現在比較像要問商業應用

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先解釋降噪耳機

聲音是波,如果可以在聲音出現時,發出對稱的相反聲波
則兩波互消,聲音可以被消除

理論很簡單,但實作很難
因為必需有夠快的電路,把周圍聲音先取樣,反相,再發出
在電路還不夠快之前,已經有先討論應用在週期性強烈但變化不大的聲音
比如飛機起降,馬桶沖水之類

近年來降噪耳機大量出現,可見這部份已大有突破
不管是電路速度或者是價格

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光學上,光也是波
可不可以做出先取樣,反相,再發出光的元件
做出來後可不可以把光消除
試想像環境中有一道光,而我打開消光手電筒
射出的不是讓兩光相疊變得更亮,而是相疊變暗的消光手電筒!
好酷

因為元件反應速度不及,或許現在還做不出來
但原理上是可行的

對了,還要補上波行進方向的討論
如果聲波由左向右,反相聲波由右向左傳是無法對消的
反相聲波必需也由左向右傳
而在耳道中的確也是這樣

因此這種消光手電筒就算做出來
也別以為可以神奇到在空間裡射出一道黑暗
沒有,只能在'當光是由左向右射,則反相光也是由左向右對消'
而因為光是許多散射,所以這種消光手電筒一定很難做
初期只能想像當原發光是雷射,也就是方向一致,相位相同的光束
則消光也很容易做出方向一致,相位相反的雷射
原發光和雷射一致由左向右,應該可以對消


經和同學討論,同學說沒有價值
因為:如果要把光消掉,就用一塊厚黑紙板就好;你還做機器太貴了
我問:那你怎麼不說降噪耳機也沒用,因為只要用厚重耳塞就塞住了
他答:耳塞還是會有聲音漏進來,但遮光板遮光的效果非常好


講了半天,他不只認為難做,而且還沒有價值
一個遮光板就取代我想做的消光手電筒了

請問有沒有人有不同意見,認為未來若此消光科技發展出來,能有實用性?

謝謝

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ltytw: 太專業了不懂1F 10/26 02:21
wang1b: 抱歉 這裡是八2F 10/26 02:21
                      仙
                      樂
                      園

GhostFather: 嗯嗯 跟我想的一樣3F 10/26 02:21
showdoggy: 光不是二向嗎 消波會不會跑出粒子 嘻嘻4F 10/26 02:21

聲波對消其實不是沒有代價,是對撞變成熱能;畢竟能量不滅
光波對消嘛,哼哼...

不 G 到~

搞不好超越光速或發明人工蟲洞就靠這次 XD

Gallardo: 台灣理組如果做得出來 還需要幫白人代工嗎?5F 10/26 02:22
a3221715: 六樓被肛也是內射回去6F 10/26 02:23
mmonkeyboyy: 濾光片啊....速度那麼快  要搞屁泥7F 10/26 02:23

對,我也有想到濾光片,偏光片
但人家用物理元件就做出來了
不必用電路做
所以這東西真的沒搞頭就是了?

rax921930: 光速最快了 怎麼同時取樣不穩態光源 並瞬間發出反相8F 10/26 02:23

所以初期我先沒想取樣,我只想把週期性強烈的光源消掉
也就是用雷射消除雷射

jimlexus: 是南投縣草屯生產的嗎?9F 10/26 02:24
mmonkeyboyy: 粒子性要消三小10F 10/26 02:24
GhostFather: 6樓噁心11F 10/26 02:24
GY426: 我小學美術作業就做這個 不唬12F 10/26 02:24
neverfly: 消光手電筒做得出來個鬼,跟反應無關,恆定光也做不出來13F 10/26 02:24

聽不懂,雷射還不算恒定光嗎?

scmono: 波長太短了 太難搞 眼鏡行的太陽眼鏡就能擋藍光紫外= =14F 10/26 02:24
muchu1983: 但光速太快了  取樣+反相  追不上原始光吧15F 10/26 02:24
DarkIllusion: 我OK你先做16F 10/26 02:25
gtab: 消光理論上不可能 因為你要降低光度應該只有降低發出光的該體這一種方式 沒辦法靠其他方法抵銷 用暗的光去覆蓋亮的 基本上沒什麼用處17F 10/26 02:25

說可以的這位同學是物理系榜首...
他說從波動方程式就可以看出,這是可行的
而我和他的爭論其實不完全算物理範圍了
所以尚可一問

steven56138: 太長20F 10/26 02:25
pshuang: 光無法抵銷 依你的論點 紅光的反相是甚麼光21F 10/26 02:26

仍是紅光,但相位不同

音波消除也是這樣的,如果原音源關閉,但消音音源繼續開
則會重現一樣的噪音

只有相位不同,要聽出來可能要神耳
我學弟做音響的,他說喇叭如果不是用耳機頭接(防呆,不可能接反)
而是用兩條電線親自接
當兩條電線接反時也會反相
也就是瞬間應該凸出的鼓膜,會變成被吸回去
聽起來其實是一模一樣
但在音場上有奇妙的不同
有些人有神耳,可以直接聽出不同
實務上他們都是用工具小心解決

birdy590: 早就有人在做 但是比你的想像要複雜多了22F 10/26 02:26
GhostFather: 樓下懶叫太短 女生沒感覺23F 10/26 02:26
wedffcss0020: 波粒二象性真的不用考慮嗎24F 10/26 02:26

我是來發問的 :P 請其他大神幫忙回答

xdctjh: 當你觀測他的時候他就變成粒子啦,光線超機掰的25F 10/26 02:26
birdy590: 聲音可以抵銷不代表光也可以啊 @@26F 10/26 02:26

我也是這樣想,所以我先問他能不能做到
他說可以;但他接著說沒有價值

gtab: 光波的原理跟聲波是不一樣的 而且光波有波函數27F 10/26 02:27

什麼是波函數,我等等再 google
但我以為你說波。。。聲波不是波嗎?

L1ON: Google眼鏡 下一位28F 10/26 02:28
birdy590: 光學有人在做的是隱形裝置 就是可以讓光好像繞過去的29F 10/26 02:28
DarkIllusion: 有些人說反相光可以相消 有些人說不行 怎摸會這樣@@30F 10/26 02:28
formulation: 光要被干繞涉要有同向性,環境光太雜沒辦法做。結案31F 10/26 02:28

其實聲波也不好做,也是要有同向性
如果原音由左向右
消音由右向左
也會有複雜的波型相加問題

要消得漂亮一樣要同向;而耳道中算單純很多

gtab: 如果能消除光 那這個肯定會被拿來使用在武器上 要是沒出現32F 10/26 02:28
muchu1983: 如果不考慮可行性  正反相的光抵銷應該就是白光33F 10/26 02:28
gtab:  那代表這東西還沒發明34F 10/26 02:28
showdoggy: 隱形是讓光轉彎 我大概10年前有在玩XDDD35F 10/26 02:29
L1ON: 算了還是講解一下,光速你沒辦法做出相對應抵銷的光,但透過Google眼鏡之類的delay 的確做得到低於你神經反應的速度。在接收端(眼睛)過濾即可,運用高網速甚至做得到AI適應
但還是會delay,這就是取捨36F 10/26 02:30

所以我只先玩高重覆週期性的雷射嘛
如果原發光是雷射,那麼取樣來不來得及應該就不是問題了

gtab: 除非你搞一個小型黑洞出來 才可能吸收光源啦 還得把這個黑洞變成可發射軌道以及持續性的40F 10/26 02:30
ZengMaktub: 嗯嗯 不知道42F 10/26 02:32
zyc5566: 嗯嗯,跟著推就對了。43F 10/26 02:35
VdustR: ?44F 10/26 02:37

這影片應該也算證明,光是可以相消的吧!

raphael1994: 竟然有影片46F 10/26 02:43
REMEMBERYAU: 大概只有量子做的到吧47F 10/26 02:44
L1ON: 隱形迷彩就是其中之一的運用
看ID才發現 你不是只問廢文ㄇ我還很認真回答ㄍ屁48F 10/26 02:44

你要把話反過來講,看文才知道我有內涵,你應該重新思考對我這個 id 的評價
隱形我是有想過,但我不覺得這個的應用是隱形

有某物件發出紅光,我把紅光消除,應該是暗掉
而該物件遮沒了綠光,我必需另外發出綠光,才是隱形
所以也有人說隱形其實是綠光繞過去

NX9999: 光跟聲音不一樣啊= =50F 10/26 02:45
milkBK: 抗噪是為了阻擋外界聲音 所以用耳塞控制高頻 喇叭控制低頻進入耳內,光你只要帶太陽眼鏡都擋掉了= =51F 10/26 02:45
NX9999: 如果一樣,為啥宇宙有光但沒聲音?
有那麼簡單,戴太陽眼鏡都沒事啦= =53F 10/26 02:46
nk: 不對阿 你做出的反向同光源的波並不會跟光波抵銷55F 10/26 02:46
a000000000: 尼降噪耳機的理解就錯惹   還在那邊瞎扯56F 10/26 02:47

既然你都噓了,那降噪耳機又是怎樣的?

XDDDpupu5566: 教主降臨,你賺到了57F 10/26 02:48

有啊,用雙倍速花了五分鐘看完了
不過我不是問'能不能做出來'
我是問'做出來有沒有價值'

就好像當年降噪想法早有了但做不出來,可是當年想得到有價值
沒價值就都不用做啦,還真是一塊黑紙板就做完啦

cloudwolf: 光波是電磁波、聲波是機械波。是不一樣的系統。58F 10/26 02:48
final951753: 聲波是縱波,光是橫波,你還要考慮到偏振方向。59F 10/26 02:50
nk: 簡單說你光子碰撞只會增加震幅 並不會互相抵銷60F 10/26 02:50
s37166117: 那影片講的是不是你的問題61F 10/26 02:50
XDDDpupu5566: 找不到更接近的了,至少是同調光,相位也控制62F 10/26 02:51
final951753: 但是日常環境一般都散射光,偏振是隨機的,怎麼取樣?63F 10/26 02:51

你在問的是'很難做,怎麼做'
這不是我的問題
我的問題是:假設未來科技進步,終於做出來了,有沒有價值

我當然知道現在很難做
當年連主動降噪也很難做呢,但當年就看到價值了

kbt2720: 我以為降噪耳機只是耳機的某個東西關閉了,造成外面的聲波更難進來而已欸
類似耳塞64F 10/26 02:51
wolid: 還以為有當個創世神的紅石應用文跑來湊熱鬧。67F 10/26 02:52
nk: 降噪分主被動阿 原PO講的是主動降噪 耳塞式的是被動降噪68F 10/26 02:52
cloudwolf: 光波不是橫波是電磁波,那跟機械波本質上就不一樣。69F 10/26 02:52
kbt2720: 我一直以為通透就是耳機某個東西打開,降噪就是耳機某個東西關上
難道肥肥錯了嗎?70F 10/26 02:53
cloudwolf: 討論物理不能只看公式。你朋友真的有認真回答你嗎?73F 10/26 02:54
[圖]
XDDDpupu5566: https://bit.ly/3dViUnj 打臉連結隨處可得75F 10/26 02:56

 
birdy590: 我想這位應該連基本的干涉實驗都沒做過~76F 10/26 02:57

其實干涉實驗應該正是證明光可以相加也可以相減吧?
不然只有亮與更亮,沒有變暗的區塊?

TobyH4cker: 重唸物理吧77F 10/26 02:59
zxc54781: 光有偏振很麻煩低78F 10/26 02:59
m284507: 非AMO,但大膽猜測拋磚一下。在行進間不可能抵消,但在79F 10/26 02:59
nk: 要抵銷光波目前理論上只能是黑洞跟黑體 但完美黑體不存在80F 10/26 03:00
m284507: 介質上可以,取決於物體表面電子的頻率共振,於特定相位上可能可以達成81F 10/26 03:00
a000000000: 可見光頻率是幾百tera hz   聲波20Khz以下  尼自己算83F 10/26 03:00
shamanlin: 結論 => 不行  end84F 10/26 03:01
a000000000: 尼要在光上面弄把戲主要是騙過人眼的感光細胞+腦85F 10/26 03:03

終端裁判一定是人?是生物?
也可能是能影響一台儀器或什麼啊

你前面的我回你了:降噪耳機是怎樣的,你說我搞錯了,該說明一下吧..

shamanlin: 想搞這個的前提是先推翻現有物理重回乙太的假說86F 10/26 03:04
m284507: propagator基本上在高能就有photon photon scattering了,所以原po還是來讀高能吧(?!
提點一下好了,為什麼雙縫干涉條紋會產生暗帶,這暗帶是出現在屏幕上的87F 10/26 03:06

所以還真是只有亮與更亮,都無法消光就是了
不過上面也有個 youtube 連結,那個就有消光的示範
已經實作出來了

cloudwolf: 雙狹縫干涉是證明光(電磁波)具有波的性質。91F 10/26 03:14

波的性質應該是可相加也可相減啊...

還是你說,光波沒有負值,整個 sin 波都在 0 以上
所以兩個 sin 波相加不會對消,只會變極大的正值

不對,波峰如果對上波谷,會相消,會只剩直流成份
而只有直流成份的波,在電磁波上又怎麼解釋?

dsa35197: 可以啦 但要做很多限制92F 10/26 03:17
a000000000: 尼就搞錯惹R   怎摸可能在聲音出現的時候發出相反聲波不管怎樣尼要發出的聲波一定比原來的慢93F 10/26 03:18

XD 這我知道,但主動降噪仍然不斷發展
所以我才說一開始是針對重覆性高的波,這樣比原來慢也沒差啊,差一個週期就相同了

scmono: 不過降噪耳機 1000Hz以上就沒辦法抵銷了 光波 就更難惹95F 10/26 03:20
a000000000: 跟重複性高無關   就尼理論上要做-180度反向波96F 10/26 03:23
nk: 因為降噪耳機在外部有麥克風接收聲音 透過晶片處理在傳到你97F 10/26 03:23
a000000000: 做到179度  也減不少惹   然後頻率越高就越難弄98F 10/26 03:23

你到目前為止沒講出我不知道的

m284507: 不是光可以相消,是光被介質吸收時再震動放射出來的頻率99F 10/26 03:24
m284507: 詮釋僅是哲學觀,取決於你站在什麼立場去給與現象意義,而目前討論的範疇,就我所知所認為,給與意義之後的工作就是兩者詮釋沒有交集的數學敘述,寫出來的也是在個別框架下的數學。而如你說的是否有個連續的方程函數來連接,這只能靠實驗找到矛盾的新現象了439F 10/27 01:36

https://imgur.com/Lgj5VHX
[圖]

不是有很久了

這個式子又沒說波時如何,粒時如何
它就一個式子

詳細導下去,也許就是有時看來像波,有時看來像粒

m284507: 靠,怎麼從商業應用走到哲學444F 10/27 01:39

不是說了,商業應用也不算精確
就像外星人,是不得不拿出來唬弄的大餅

真正的目的達到了,我才不管外星人可不可以吃,可不可以和我做愛咧


※ 編輯: HuangJC (49.216.183.98 臺灣), 10/27/2020 01:42:50
※ 編輯: HuangJC (49.216.183.98 臺灣), 10/27/2020 01:44:18

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