Како поништавање шума функционише у слушалицама и зашто вас не штеди од свих спољних звукова

2020. године, због преласка на даљину, многим људима су биле потребне слушалице да би комуницирали са колегама на онлајн конференцијама и дистанцирали се од чланова домаћинства. Направе са поништавањем буке стекле су посебну популарност: помогле су да се боље усредсреде на посао због чињенице да су смањиле ниво спољне буке.

Али већ дуго постоје такви модели: слушалице за домаћинство са системом за поништавање буке први пут су изашле већ 1989. године. У скорије време, Аппле је скренуо пажњу на ову функцију изласком АирПодс Про-а, а затим АирПодс Мак.

Многи очекују да слушалице са поништавањем буке потпуно „искључе“ амбијентални звук и разочарају се кад то не учине. Да бисте разумели зашто технологија не опонаша дугме за искључивање звука, морате да разумете како то функционише.

Како делује активно поништавање буке

Технологија активног поништавања буке мигрирала је на кућне апарате из војске: већ средином 20. века такви системи су коришћени за смањење нивоа буке у кокпитима авиона и хеликоптера. Направљене су прве слушалице са активним поништавањем буке на уху

Историја слушалица за хеликоптере 1957. године.

За кућну употребу Босе је прилагодио технологију - управо су њене слушалице постале пионири за уклањање буке на тржишту потрошачке електронике 1989. године.

Принцип рада је следећи: систем микрофона открива ниво буке око слушалица, а затим се у звучницима репродукује сигнал исте амплитуде, али у антифази. Као резултат, таласи буке и протушума међусобно се потискују. Наравно, да би се створио антифазни талас, неопходно је да слушалице буду повезане на неку врсту извора напајања, због чега се такав систем назива активним.

Примена у пракси није тако лако како се чини. Све је у самој природи звука. Генерисање сигнала у антифази је тежак задатак: мора се извршити брзо и тачно. Брзо, јер се бука може променити, на пример, у кафићу, или шоље куцају о тањириће, или некоме честитају рођендан, односно превртљиви звучна подлога и треба му се прилагодити. Тачно, јер одступање између фазе и антифазе може довести до непријатних изобличења.

Због тога је активно уклањање шума најбоље у раду са монотоним звуковима ниске фреквенције попут брујања авионских мотора или вентилације. Имају мање или више константну амплитуду, а таласна дужина на ниским фреквенцијама је прилично велика и опрашта одређену нескладност сигнала у фази и антифази. У случају кафића, основу буке стварају звукови средње и високе фреквенције, којима је таласна дужина много краћа, а амплитуда се оштрије мења - они имају веће захтеве за антифазним сигналом.

Савремени активни системи за поништавање буке још немају довољно рачунарске снаге да утишају разговоре странаца и изненадно тутњање. Али добро се носе са монотоном позадинском буком.

Како функционише пасивно поништавање буке

Поред активног поништавања буке, постоји и пасивно поништавање буке. Ово је, могло би се рећи, звучна изолација: стављате слушалице - и све около постаје пригушено. Не захтева струју и зависи само од тога колико чврсто уређај пристаје уз уши и главу. Ако постоји празнина, чуће се звук.

Због тога у комплету са слушалице у уху постоји неколико парова слушалица одједном, различитих величина: свима су уши различите, понекад није лако пронаћи савршене улошке. Ако не седе врло чврсто, уређај неће пружити одговарајући ниво звучне изолације.

Али савршено усклађене млазнице ефикасно пригушују управо ону буку са којом се активно поништавање шума не може носити: средње и високе фреквенције, оштри, изненадни звуци. Зато што се ова шема не ослања на брзину електронике, већ једноставно пригушује све око себе, мада не и до потпуне тишине.

Пасивно уклањање буке такође игра значајну улогу у слушалицама пуне величине са великим чашама за уши. Што су јаче јастучићи прислоњени уз вашу главу, то ћете чути мање буке и мање људи у близини ће знати о вашој музици. Али ако можете да промените неприкладне додатке за слушалице у уху, онда се ништа не може урадити са онима у пуној величини који не одговарају добро на глави.

И свеједно, савршена тишина са таквим уређајем не може се постићи. Разлог опет лежи у природи звука и у материјалима. Звук се шири свуда где постоји неко окружење. Физичке препреке могу да га ометају, тако да можете једноставно да се затворите уши руке и утапају свет око себе.

Међутим, да би се постигла потпуна звучна изолација, морају се користити специјални материјали који апсорбују звук.

Сећате се великих конструкционих слушалица које се носе за заштиту од грубих звукова попут ударног чекића? У њима нема електронског пуњења - они једноставно прекривају уши, стварајући физичку баријеру за буку и ослобађајући руке. Истовремено, они још увек не дају потпуну тишину: одбијач се чује, иако досадно.

Да бисте добили максимум у таквим слушалицама звучна изолација, морате додати више упијајућег материјала, што ће их учинити приметно тежим и обимнијим. Сада замислите да ћете морати да повежете сву потребну електронику са ионако тежим слушалицама. Модел ће постати веома тежак.

Наравно, произвођачи побољшавају и материјале од којих су направљене слушалице, и њихово електронско пуњење, али још увек су далеко од стварања идеалне тишине. Сада покушавају да успоставе равнотежу између удобности употребе и ефикасности понуђених функција.

Шта утиче на квалитет смањења буке

На тржишту постоји много компанија које нуде активне слушалице за поништавање буке, али како знати ко има најбоље?

Можете погледати карактеристике. На пример, што више микрофона ради у систему за смањење шума, тачније ће се очитавати амбијентални ниво брујања и тачније ће се градити антифазни сигнал. Што је процесор моћнији и савременији, систем ће брже реаговати на промене у шуму око њега. Теоретски.

Неке компаније нуде чак и прилагођене алгоритме за смањење шума, као што су Сони, Босе, Самсунг, Аппле. Слушалице опремљене таквим системима, поред микрофона који ослушкују буку изван уређаја, имају и микрофоне који појачавају буку изнутра.

Током калибрације, слушалице репродукују тестне сигнале, а исти унутрашњи микрофони очитавају одговор. На основу резултата калибрације, алгоритам за смањење шума исправља свој рад: сада је прилагођен геометрији одређених ушију и главе.

Пасивна звучна изолација такође утиче на рад активног система смањења буке. Ако су слушалице лабаве и пролазе кроз буку, сигнал против фазе неће радити тако ефикасно. Већина активних слушалица за поништавање буке у пуној величини имају велике, мекане јастучиће за уши који грле кривине ваше главе ради максималне изолације звука.

Како не насести на трикове маркетера

Проблем са слушалицама за поништавање буке је тај што су компаније лукаве: у рекламама, када је укључено поништавање буке, странка се мења звонећа тишина, место ударајућих возова заузимају спокојне алпске ливаде, а беба која вришти на следећем седишту раствара се измаглица.

Али због физике самог процеса смањења буке, нереално је постићи такав ефекат. У почетку је, иначе, компанија Босе искрено назвала своје слушалице функцијом Смањивање шума - „смањење шума“, али је затим, као и друге, прешла на термин Отказивање буке - „поништавање буке“.

Као резултат, корисници, надајући се тишини, спуштају се у таквим слушалицама до Метро, укључите смањење буке... Завијање ветра у тунелу нестаје, али студенти који говоре о положењу сесије са тескобом Станиславског не. И чује се начин на који се неко кашљао у близини. Тупо, али ипак чујно.

Где су моја обећана тишина, ливаде и алпска свежина? У сновима. Јер технологија још није достигла овај ниво.

Истовремено, у маркетиншким материјалима програмери се веома воле хвалити чињеницом да њихов систем обезбеђује смањење буке, на пример, до -15 дБ. Прво на шта обраћамо пажњу је реч „пре“. Друга је да није прецизирано под којим условима се може постићи ових −15 дБ. Односно, постоје неке бројке, али како их упоређивати са стварношћу није баш јасно.

Други трик је замена појмова. Дешава се да је у опису слушалица поништавање шума систем који умањује буку током преноса гласа током позива. Односно, ваш саговорник вас јасније чује. Али то не утиче на сузбијање спољне буке приликом слушања музике.

Шта је дно дна

Технологија за смањење буке у облику у којем је представљена од стране одељења за оглашавање произвођача слушалице, не постоји. Штавише, његов ефекат је индивидуалан и зависи од физичких параметара одређеног слушаоца. За неке слушалице пуне величине пружају одговарајућу пасивну изолацију звука, тако да активно поништавање буке добро функционише. А код друге особе, на пример, због другачије структуре јагодичних костију, слушалице неће стати тако чврсто и алгоритам ће бити неефикасан. Дакле, све треба испробати.

Модели са активним пригушивањем буке погодни су за оне који пуно путују у транспорту: аутобусима, возовима и авионима. Главна карактеристика таквих слушалица је способност да пригуши монотоно нискофреквентно брујање, а он је тај који најчешће прати на путовањима. Они се разликују у висококвалитетном активном поништавању буке, на пример:

• Сони ВХ - 1000КСМ4,
• Соундцоре Либерти Аир 2 Про,
• Сеннхеисер Моментум Труе Вирелесс 2,
• Марсхалл Монитор ИИ АНЦ,
• Самсунг Галаки Будс Про.

Они који покушавају да побегну из бучних канцеларија и домаћинстава треба да обрате посебну пажњу на прилагођавање слушалица и потраже моделе који се што више уклапају у главу или ушни канал. Ове слушалице смањују ниво све буке око себе, укључујући и гласове. Али не можете их одабрати према савету: треба да их испробате.

Ако наиђете на модел који добро лежи и лежи, а такође садржи и активно уклањање шума, можете се обрадовати: добићете најбоље из оба света. Али још увек не можете постићи савршену тишину.