Cum funcționează anularea zgomotului în căști și de ce nu vă scutește de toate sunetele externe
Miscelaneu / / May 15, 2021
Fizica nemiloasă împiedică sistemele de anulare a zgomotului să creeze o liniște perfectă.
În 2020, datorită tranziției la telecomunicații, mulți oameni aveau nevoie de căști pentru a comunica cu colegii din conferințele online și pentru a se distanța de membrii gospodăriei. Gadgeturile cu anulare a zgomotului au câștigat o popularitate deosebită: au contribuit la o mai bună concentrare asupra muncii datorită faptului că au redus nivelul zgomotului extern.
Dar există astfel de modele de multă vreme: căștile de uz casnic cu sistem de anulare a zgomotului au apărut pentru prima dată încă din 1989. Mai recent, Apple a atras atenția asupra acestei caracteristici odată cu lansarea AirPods Pro și apoi AirPods Max.
Mulți se așteaptă căștile cu anulare a zgomotului să „oprească” complet sunetul ambiental și sunt dezamăgiți când nu. Pentru a înțelege de ce tehnologia nu imită butonul Mute, trebuie să înțelegeți cum funcționează.
Cum funcționează anularea activă a zgomotului
Tehnologia activă de anulare a zgomotului a migrat către aparatele electrocasnice din armată: deja la mijlocul secolului al XX-lea, astfel de sisteme au fost folosite pentru a reduce nivelul de zgomot din cabina de pilotaj a avioanelor și elicopterelor. Au fost create primele căști cu anulare activă a zgomotului
Istoria căștilor pentru elicoptere în 1957.Pentru uz casnic, tehnologia a fost adaptată de Bose - căștile sale au devenit pionierii în anularea zgomotului pe piața produselor electronice de consum în 1989.
Principiul de funcționare este după cum urmează: sistemul de microfon detectează nivelul de zgomot din jurul căștilor, iar apoi în difuzoare este reprodus un semnal cu aceeași amplitudine, dar în antifază. Drept urmare, valurile de zgomot și anti-zgomot se suprimă reciproc. Desigur, pentru ca o undă antifază să fie creată, este necesar ca căștile să fie conectate la un fel de sursă de alimentare, motiv pentru care un astfel de sistem este numit activ.
Implementarea acestuia în practică nu este atât de ușoară pe cât pare. Totul ține de natura sunetului. Generarea unui semnal în antifază este o sarcină dificilă: trebuie finalizată rapid și precis. Rapid, deoarece zgomotul se poate schimba, de exemplu, într-o cafenea, fie căni bat la farfurii, fie cineva este felicitat de ziua lor, adică volubilă fundal sunet și trebuie să te adaptezi la el. Exact, deoarece abaterea dintre fază și antifază poate duce la distorsiuni neplăcute.
Acesta este motivul pentru care anularea activă a zgomotului este cea mai bună pentru a face față sunetelor monotone de joasă frecvență, cum ar fi zumzetul motoarelor de aeronave sau ventilația. Au o amplitudine mai mult sau mai puțin constantă, iar lungimea de undă la frecvențe joase este destul de mare și iartă unele discrepanțe de semnal în fază și antifază. În cazul unei cafenele, baza zgomotului este creată de sunete de frecvență medie și înaltă, pentru care lungimea de undă este mult mai scurtă și amplitudinea se schimbă mai brusc - au cerințe mai mari pentru un semnal antifazic.
Sistemele moderne active de anulare a zgomotului nu au încă suficientă putere de calcul pentru a reduce la tăcere conversațiile străinilor și zgomotul brusc. Dar se descurcă bine cu zgomotul de fond monoton.
Cum funcționează anularea pasivă a zgomotului
În plus față de anularea activă a zgomotului, există și anularea pasivă a zgomotului. Acesta este, s-ar putea spune, izolat fonic: îți pui căști - și totul din jur devine înăbușit. Nu necesită energie electrică și depinde doar de cât de strâns se potrivește dispozitivul de urechi și cap. Dacă există vreun decalaj, zgomotul se va auzi.
De aceea completează cu căști intraauriculare există mai multe perechi de căști simultan, diferite ca mărime: urechile fiecăruia sunt diferite, uneori nu este ușor să găsești urechile perfecte. Dacă nu stau foarte ferm, dispozitivul nu va oferi nivelul adecvat de izolare fonică.
Dar duzele perfect potrivite amortizează efectiv chiar zgomotul cu care anularea activă a zgomotului nu poate face față: frecvențe medii și înalte, sunete clare, bruște. Deoarece această schemă nu se bazează pe viteza electronice, ci pur și simplu înăbușește totul în jur, deși nu pentru a completa liniștea.
Anularea pasivă a zgomotului joacă, de asemenea, un rol semnificativ în căștile de dimensiuni mari, cu căști urechi mari. Cu cât tampoanele pentru urechi sunt mai strânse pe cap, cu atât auziți mai puțin zgomot și cu atât mai puțini oameni din apropiere vor ști despre muzica dvs. Dar dacă puteți schimba accesoriile nepotrivite pentru căștile intraauriculare, atunci nu se poate face nimic cu cele de dimensiuni mari, care nu se potrivesc bine pe cap.
Și totuși, tăcerea perfectă cu un astfel de gadget nu poate fi realizată. Motivul constă din nou în natura sunetului și în materiale. Sunetul se propagă oriunde există un mediu. Obstacolele fizice pot interfera cu acesta, astfel încât să puteți închide pur și simplu urechi mâinile și îneacă lumea din jur.
Cu toate acestea, pentru a obține o izolare fonică completă, trebuie utilizate materiale speciale fonoabsorbante.
Vă amintiți căștile de construcție mari purtate pentru a proteja împotriva sunetelor dure ca un ciocan? Nu există umplere electronică în ele - acestea acoperă pur și simplu urechile, creând o barieră fizică pentru zgomot și eliberându-vă mâinile. În același timp, ei încă nu dau liniște completă: ciocanul este audibil, deși plictisitor.
Pentru a obține maximul în astfel de căști izolarea fonică, trebuie să adăugați mai mult material absorbant, care le va face vizibil mai grele și mai voluminoase. Acum imaginați-vă că va trebui să conectați toate componentele electronice necesare la căștile care se îngrașă deja. Modelul va deveni foarte greu.
Desigur, producătorii îmbunătățesc atât materialele din care sunt fabricate căștile, cât și umplerea lor electronică, dar sunt încă departe de a crea o liniște ideală. Acum încearcă să găsească un echilibru între confortul de utilizare și eficiența funcțiilor oferite.
Ce afectează calitatea reducerii zgomotului
Există multe companii de pe piață care oferă căști active de anulare a zgomotului, dar de unde știi cine are cele mai bune?
Puteți arunca o privire asupra caracteristicilor. De exemplu, cu cât funcționează mai multe microfoane în sistemul de reducere a zgomotului, cu atât se va citi mai precis nivelul de zumzet ambiental și cu atât mai corect va fi construit semnalul antifazic. Cu cât procesorul este mai puternic și modern, cu atât sistemul va răspunde mai repede la schimbările de zgomot din jur. Teoretic.
Unele companii oferă chiar și algoritmi personalizați de reducere a zgomotului, cum ar fi Sony, Bose, Samsung, Apple. Căștile echipate cu astfel de sisteme, pe lângă microfoane care ascultă zgomotul din afara dispozitivului, au și microfoane care captează zgomotul în interior.
În timpul calibrării, căștile reproduc semnale de testare, iar aceleași microfoane interne citesc răspunsul. Pe baza rezultatelor calibrării, algoritmul de reducere a zgomotului își corectează activitatea: acum este ajustat la geometria urechilor și capului specific.
Izolarea fonică pasivă afectează și funcționarea sistemului activ de reducere a zgomotului. Dacă căștile sunt libere și trec prin zgomot, semnalul antifazic nu va funcționa la fel de eficient. Majoritatea căștilor active cu anulare completă a zgomotului au perne de urechi mari și moi, care îmbrățișează curbele capului pentru o izolare fonică maximă.
Cum să nu te îndrăgostești de trucurile marketerilor
Problema cu căștile cu anulare a zgomotului este că companiile sunt viclene: în reclame, când anularea zgomotului este activată, petrecerea se schimbă tăcere sunătoare, locul roților trenului care bate este luat de liniștile alpine senine, iar bebelușul care țipă în scaunul următor se dizolvă în ceață.
Dar datorită fizicii procesului de reducere a zgomotului în sine, este nerealist să se realizeze un astfel de efect. Inițial, apropo, compania Bose și-a numit în mod sincer căștile Noise-Reducing - „reducerea zgomotului”, dar apoi, ca și alții, a trecut la termenul Noise-Canceling - „zgomot de anulare”.
Drept urmare, utilizatorii, în speranța tăcerii, merg în astfel de căști la Metroul, activați reducerea zgomotului... Urletul vântului în tunel dispare, dar studenții care vorbesc despre trecerea sesiunii cu angoasa lui Stanislavski nu. Și felul în care cineva tusea în apropiere poate fi auzit. Plictisitor, dar încă audibil.
Unde sunt tăcerea mea promisă, pajiștile și prospețimea alpină? În vise. Pentru că tehnologia nu a atins încă acest nivel.
În același timp, în materialele de marketing, dezvoltatorilor le place foarte mult să se laude cu faptul că sistemul lor asigură reducerea zgomotului, de exemplu până la -15 dB. Primul lucru la care acordăm atenție este cuvântul „înainte”. Al doilea este că nu este specificat în ce condiții este posibil să se atingă acești -15 dB. Adică, există unele cifre, dar cum să le comparați cu realitatea nu este foarte clar.
Un alt truc este înlocuirea conceptelor. Se întâmplă ca în descrierea căștilor, anularea zgomotului să fie numită un sistem care diminuează zgomotul în timpul transmiterii vocale în timpul apelurilor. Adică interlocutorul tău te aude mai clar. Dar nu afectează suprimarea zgomotului extern atunci când ascultați muzică.
Care este linia de jos
Tehnologie de reducere a zgomotului în forma în care este prezentată de departamentele de publicitate ale producătorilor căști, nu exista. Mai mult, efectul acestuia este individual și depinde de parametrii fizici ai unui anumit ascultător. Pentru unii, căștile de dimensiuni mari oferă o izolare sonoră pasivă adecvată, astfel încât anularea activă a zgomotului să funcționeze bine. Și la o altă persoană, de exemplu, datorită unei structuri diferite a pomeților, căștile nu se vor potrivi atât de strâns, iar algoritmul va fi ineficient. Deci, totul trebuie încercat.
Modelele cu anulare activă a zgomotului sunt potrivite pentru cei care călătoresc mult în transport: în autobuze, trenuri și avioane. Principala caracteristică a acestor căști este capacitatea de a înăbuși zumzetul monoton de joasă frecvență și el este cel care însoțește cel mai adesea în călătorii. Acestea diferă prin anularea activă a zgomotului de înaltă calitate, de exemplu:
- Sony WH - 1000XM4,
- Soundcore Liberty Air 2 Pro,
- Sennheiser Momentum True Wireless 2,
- Marshall Monitor II ANC,
- Samsung Galaxy Buds Pro.
Cei care încearcă să evadeze din birouri și gospodării zgomotoase ar trebui să acorde o atenție specială potrivirii căștilor și să caute modele care să se potrivească cât mai aproape de cap sau de canalul urechii. Aceste căști reduc nivelul zgomotului din jur, inclusiv vocile. Dar nu le puteți alege conform sfaturilor: trebuie să le încercați.
Dacă întâlnești un model care se potrivește perfect și care are și Anulare activă a zgomotului, te poți bucura: vei obține cele mai bune din ambele lumi. Dar tot nu poți obține tăcerea perfectă.
Citește și🧐
- 8 căști de jocuri pe care vă puteți permite să le cumpărați
- Ce căști să alegi pentru a nu regreta cumpărarea
- Recenzie Huawei FreeBuds Pro - căști aproape perfecte pentru eliminarea zgomotului