Як насправді працює шумозаглушення (ANC) у навушниках

Якщо ви відкрили цю статтю, то хочете зрозуміти, як же насправді працює активне шумозаглушення в навушниках на кшталт AirPods Pro, Sony WF-1000XM3 або Huawei FreeBuds 3i. І під словами зрозуміти насправді я маю на увазі, що ви не хочете чути про інтерференцію звукових хвиль, амплітуду або протифазі.

Ну, правда, невже автори подібних статей вважають, що людина, яка розуміє ці терміни, не зможе «скласти два плюс два» у своїй голові?

Сподіваюся, ця стаття розставить все по поличках і допоможе розібратися в цій важливій і корисній для здоров'я функції. Але перш, ніж ми зможемо зрозуміти, як працює шумозаглушення, потрібно розібратися з тим, що взагалі таке шум або звук.

Якщо ви знаєте відповідь на це питання і вас не бентежить той факт, що світ не такий, яким його малює вашу уяву, тоді відразу переходьте до другої частини, де я безпосередньо розповім про шумозаглушення.

Частина 1. Що таке звук? Або навіщо придушувати те, чого не існує

Говорячи простими словами, звук — це сигнал того, що десь щось ворухнулося. Якщо ви чуєте звук, значить, десь щось упало, поповзло, завібрувало і таке інше.

Добре, перевіримо це визначення. Спробуйте швиденько поворухнути пальцями. Мабуть, теорія не працює, чи не так? Адже якщо звук це рух, тоді чому рух пальців не супроводжується ніяким звуком?

Справа в тому, що наше вухо «не чує» жодного звуку, якщо щось вібрує менше 20-30 разів на секунду. Якщо ж, наприклад, щось почне рухатися вперед-назад із частотою 440 разів на секунду, ми почуємо ноту Ля.І чим швидше щось вібруватиме, тим вищим нам здаватиметься звук. Якщо ж швидкість вібрації перевищить 20 тисяч разів на секунду, звук знову перестане для нас існувати, але його продовжуватимуть чути багато тварин.

Вся справа в тому, що простір довкола нас не є порожнечею, а заповнений молекулами азоту та кисню, між якими є багато вільного місця. Щоб краще це зрозуміти, уявіть молекули маленькими безбарвними кульками:

Наприклад, коли ми плескаємо в долоні, повітря між руками стискається, тобто, ці кульки (молекули) розлітаються в різні боки і ударяються про найближчі молекули. Ті, у свою чергу, відлітають і б'ють за такими молекулами — точно як більярдні кулі:

То до чого ж тут звук? Та при тому, що рано чи пізно ці зіткнення дійдуть до молекул, які літають усередині вашого вуха (у вушному каналі). Оскільки їм не буде куди подітися, вони з усього розмаху вдарять вам по барабанній перетинці:

Від цих ударів перетинка завібрує і вібрація по слухових кісточках буде передана прямо в равлик, заповнений рідиною. І ось тут починається найцікавіше!

Якби ми розгорнули равлик, то знайшли б усередині щось на кшталт піаніно (базилярна мембрана) з великою кількістю «клавіш» (волоскові клітини):

В основі равлика знаходяться «клавіші», що відповідають за найвищі тони, а в кінці — за низькі частоти (бас). Якщо удари по равлику будуть дуже короткими і частими, вібрація рідини збуджуватиме тільки ті волоски, що знаходяться спочатку. Якщо ж збільшити тривалість ударів і зробити їх більш рідкісними, тоді збудуться клітини на кінці равлика.

Тепер дивіться, що буде, якщо ми натягнемо та відпустимо, скажімо, струну гітари.Вона почне вібрувати, тобто рухатися вперед-назад.

При русі вперед струна буде вдаряти по молекулах повітря, вони також відлітатимуть вперед і штовхатимуть інші молекули, які перебувають у стані спокою. Але коли струна почне рух у зворотний бік, вона потягне за собою і молекули, тобто повітря перед струною стане трішки розрідженим:

Ці коливання струни будуть повторюватися знову і знову, внаслідок чого повітрям пронесуться стислі і розріджені ділянки (самі молекули при цьому не рухаються від струни до вуха, а лише передають удар і повертаються назад):

Природно, незабаром ці стискання і розрідження повітря досягнуть нашого вуха, зберуться в один пучок (форма вуха зроблена так, щоб спрямовувати все повітря у вузьку трубку - вушний канал) і далі станеться таке. Ті молекули, що збилися в купу, вдарять по перетинці, потім настане пауза (невеликий вакуум) і перетинка повернеться у зворотний бік, потім знову будуть удари (знову ділянку стисненого повітря).

А тепер скажіть, до цього моменту гітарна струна видала хоч якийсь звук? Звісно ж, ні! У навколишньому світі була цілковита тиша. Ні гітара, ні щось ще не видавало жодного звуку. Просто струна штовхала навколишні молекули, ті вдарялися одна об одну і поверталися у своє становище, передаючи удар наступним «кулькам». Як тільки струна зупинилася, молекули перестали штовхатися і в повітрі знову стало спокійно. Звуку як не було, так і нема.

Але! Як я вже сказав, вібрації перетинки передалися на внутрішнє піаніно і ось тут починає народжуватися звук.Кожен удар породжує хвилю в равлику і ця хвиля коливає певні волоскові нерви («клавіші»), які подають відповідний електричний сигнал у мозок (чим сильніше коливання конкретного нерва, тим гучніше у вашій уяві звучатиме певна нота).

Мозок аналізує від якого саме нерва прийшов сигнал, щоб «зіграти» для вас (для вашої свідомості) заготовлений від народження звук. І ось тільки тепер з'являється музика. Але вона не звучала у зовнішньому світі, вона просто згенерована у вашій уяві!

Стоп-стоп! Ну що за нісенітниця! Адже є мікрофони, які так само, як і люди, «чують» усі звуки! Виходить, якщо мікрофоном можна зафіксувати звук, значить він об'єктивно існує і наша свідомість тут ні до чого!

Що робить мікрофон? Або шокуюча правда про навколишній світ

Не поспішайте заспокоювати себе думкою, що звук — це плід нашої фантазії (не продукт нашого мозку).

Ми просто навчилися записувати за допомогою спеціальних пристроїв зміну тиску повітря. Мікрофон - це проста тоненька мембрана (як у динаміка), по якій стукають молекули. Чим сильніше молекули вдарилися об мембрану, тим сильніше вона відхилилася і згенерувала вищу напругу, тобто «звук» в результаті буде голосніше.

Якщо молекули робитимуть за одну секунду 1000 ударів по мембрані, наш мікрофон так і запише, а ми потім скажемо, що це був звук із частотою 1000 Гц або 1 кГц. До речі, запишемо ми це хвилею, де по вертикалі (вісь Y) будемо вказувати тиск повітря (чим сильніше – тим вище піднімається графік), а по горизонталі (вісь X) – час:

Кількість чергувань стиснутого та розрідженого повітря за 1 секунду – це і буде частотою (якщо за секунду проходитимуть 50 циклів стиснутого-розрідженого повітря, це буде частота 50 Гц). А відстань між двома послідовними стисканнями молекул називається довжиною хвилі.

Тепер нам просто потрібно все провернути в зворотному порядку – змусити таку саму мембрану вібрувати 1000 разів на секунду. І вже мембрана штовхатиме молекули з такою швидкістю та частотою, з якою молекули ударялися об мембрану під час запису звуку.

По суті, ми просто записуємо рух молекул і потім знову штовхаємо їх, щоб відтворити рух. Але у реальному світі, що з запису звуку, що з програванні була повна тиша. Звук з'явиться лише у нашому мозку.

В якомусь сенсі можна сказати, що гарні та унікальні голоси великих співаків ще з народження були присутніми в нашій голові. Просто потрібна була людина, яка б зуміла так розштовхати молекули в повітрі, щоб вони, вдаривши по перетинці і викликавши потрібні коливання рідини в равлику, торкнулися «правильних» ноток нашого внутрішнього вуха, щоб мозок міг дістати зі своєї «бібліотеки заздалегідь збережених звуків» потрібні тони. Це саме стосується й інших звуків живої і неживої природи.

Частина 2. Як працює активне шумозаглушення в навушниках

Думаю, після прочитання першої частини багато хто зрозумів уже технологію роботи шумоподавлення. Логіка підказує, що нам просто потрібно проаналізувати стискування та розрядження повітря, що наближаються до нас у вуха, а потім розріджені ділянки (у яких мало молекул) заповнити молекулами, а стислі ділянки трішки розрідити, тобто прибрати тиск, щоб молекули перестали штовхати один одного .

Для цього ми робимо таке:

1. Закриваємо вуха навушниками.Тепер вони вже дуже помітно пом'якшують удари повітря, оскільки молекули вже б'ють не прямо барабанною перетинкою, а корпусом навушників. Але корпус все одно передає частину вібрацій усередину і ми чуємо навколишні звуки, хоч і помітно тихіше.
2. Встановлюємо на навушниках із зовнішнього боку мікрофон, а краще два або навіть три. Вони дуже точно аналізують кожен удар молекул по мембрані.
3. У навушник додаємо процесор, який міг би аналізувати всі ці удари, щоб зробити основну частину роботи.
4. Коли по мікрофону б'ють молекули (приходить стиснене повітря), вони б'ють і по корпусу навушника. Корпус передає ці вібрації у вухо та у вушному каналі утворюється стиснене повітря (молекули збилися в одну купу). Зараз має статися удар по барабанній перетинці, і ми повинні почути звук. Але тут на сцену виходить динамік і втягує своєю мембраною стиснене повітря назад, тим самим розрізаючи його.
5. В результаті тиск у вушному каналі не підвищувався, ні падав, відповідно, жодна молекула не стукала «по вухах». Отже, зовнішній шум повністю пригнічений!

Теоретично все просто і зрозуміло, ось тільки в реальності система активного шумоподавлення працює далеко не так якісно та ефективно. Деякі навушники непогано пригнічують лише низькочастотні звуки, інші можуть навіть посилювати деякі частоти (наприклад, Sony WF-1000XM3). Що ж відбувається!

Думаю, не потрібно пояснювати, що найкраще шумозаглушення досягається тільки при гарній ізоляції вушного каналу. Тобто, навушники-вкладиші, на зразок Huawei FreeBuds 3 або Samsung Galaxy Buds Live, незважаючи на наявність функції активного шумоподавлення, не гаситимуть зовнішні звуки так само ефективно, як внутрішньоканальні моделі. Це зрозуміло.

Тепер розберемося, чому навушники чудово погашають лише низькочастотний гул, але дуже погано справляються з високими частотами.

Пригнічуємо низькі та високі частоти

В інтернеті можна зустріти різні дурні пояснення, ніби виробники спеціально роблять так, щоб в аеропорту ви почули важливе оголошення, але не чули гул двигуна літака. Деякі моделі дійсно мають різні режими роботи шумодава, але проблема в тому, що навіть при найсильнішому шумоподавленні відсікаються, в основному, низькі частоти.

Вікіпедія пише, що гул двигуна літака або автомобіля - це стабільний і одноманітний шум, відповідно, навушникам простіше його розпізнати і придушити, а ось раптові випадкові шуми, як розмова, відстежити набагато важче. Дійсно, періодичні хвилі погасити простіше, але проблема в тому, що навушники легко відсікають навіть раптовіший звук на низькій частоті.

Щоб розібратися в цьому, уважно подивіться на дві хвилі:

При звуку високої частоти бачимо, що стиснені і розріджені області повітря чергуються набагато частіше, ніж звуку низької частоти. Крім того, області повітря різного тиску на низькій частоті набагато довші. Іншими словами, довжина хвилі (Одна порція низького та високого тиску повітря) набагато більше.

Погляньмо на цифри. Ось у нас працює двигун літака і він розштовхує молекули навколо себе з великою силою приблизно 150 разів на секунду. Тобто видає звук на частоті 150 Гц.

Як ви вважаєте, наскільки довгою буде область стисненого повітря? Порахувати це дуже просто! Якщо ми припустимо, що температура навколишнього повітря дорівнює 20°C, тоді швидкість поширення звукової хвилі складатиме приблизно 343 метри за секунду. Відповідно, якщо за секунду проходить 150 хвиль (що чергуються стислих і розріджених областей), тоді довжина однієї хвилі становитиме 2.2 метри:

Якщо ми візьмемо звук високої частоти, скажімо, 2 кГц (2000 Гц чи 2000 разів у секунду), тоді довжина хвилі становитиме всього 17 див, та її стиснена область ще менше. Для 10 кГц довжина хвилі не перевищить і 3 см. Всі ці хвилі пролітатимуть через навушники зі швидкістю 343 метри на секунду.

Нескладно зрозуміти, що при низькочастотному шумі тиск, що проходить через навушники, буде набагато довше залишатися незмінним і рівномірним, ніж при високочастотному. Відповідно, вирівняти такий постійний тиск набагато простіше, ніж потрапляти в такт тиску, що дуже швидко змінюється.

Не забувайте, що навушники повинні не просто погашати зовнішній звук, а й робити музику. Тобто, за ці мікросекунди навушник повинен врахувати зовнішній шум, проаналізувати звук композиції, створити нову звукову хвилю, яка враховуватиме і музику, і рух мембрани для погашення небажаних звуків, а потім подати сигнал на динамік.

Але це ще не все! Моделі, на кшталт Apple AirPods Pro, слухають не лише зовнішній шум, а й результат роботи шумоподавлення за допомогою внутрішнього мікрофона, розміщеного вже за динаміком. Щоб мати можливість щось підлаштувати чи змінити, звукова хвиля має бути досить довгою. Тому такі навушники ще ефективніше пригнічують низькочастотний гул.

Як зрозуміти, в яких навушниках найкраще шумозаглушення? Або як читати характеристики шумодава

На жаль, шумозаглушення дуже сильно відрізняється від моделі до моделі.Такі навушники, як AirPods Pro, Huawei FreeBuds 3i або OPPO Enco W51 набагато краще справляються з усіма частотами, ніж Sony WF-1000XM3 або Sennheiser Momentum True Wireless 2.

Це залежить від швидкості процесора, алгоритмів, якості мікрофонів та їх кількості, якості мембрани динаміка та ін.

Звичайно, найкраще перевіряти якість шумозаглушення самостійно. Але якщо такої можливості немає, тоді залишається лише читати огляди (наприклад наші) або, хоча б, подивитися технічні характеристики навушників на сайті виробника.

Хтось показує, наприклад, частотну характеристику мікрофонів. Якщо мікрофон навушників не здатний вловлювати звук нижче 200 Гц, звичайно, і придушити цей шум така модель не зможе (навіть теоретично). Так як для навушників не існуватиме звуків на частоті до 200 Гц.

Але зараз модним трендом почало вказувати рівень придушення шумів у децибелах. Ось лише кілька прикладів (дані взяті з офіційних сайтів):

Що означають ці децибели (дБ)? Насправді, відповідь на це питання заслуговує на окрему статтю, тому що навіть автори деяких популярних російськомовних техно-ресурсів пишуть, що в 2 рази голосніше - це в 2 рази більше децибел (наприклад, 120 дБ - це в два рази голосніше 60 дБ) . Що й казати про простих людей.

Я не буду зараз заглиблюватися в це питання, але дам вам просту формулу: кожні 10 дБ ми сприймаємо у 2 рази голосніше. Тобто якщо один звук має гучність 60 дБ, то в 2 рази голосніше - це 70 дБ, в 4 рази голосніше - це 80 дБ.

Якщо ми бачимо в характеристиках, що рівень шумоподавлення становить 30 дБЦе означає, що зовнішній шум сприйматиметься нами в таких навушниках. у 8 разів тихіше (Кожні 10 дБ – це у 2 рази).

Але знову є це «але»… Не варто надихатися рекламою і відразу ж купувати навушники, де заявлені найказковіші характеристики. Справа в тому, що виробник ніде не вказує, про яку саме частоту (або частотний діапазон) йдеться. Виходить, навушники можуть погасити в 8 разів лише один звук на частоті 100 Гц, інші звуки можуть бути чутні сильніше, ніж в конкурентів.

Тому все, що стосується шумоподавлення, потрібно пробувати самому (або довіряти пораді інших). Але навіть незалежні тести можуть не відображати реальної картини, тому що тестування завжди повинно проходити на якійсь фізичній моделі вуха і тут знову постають питання до пасивної шумоізоляції, як навушники були вставлені, чи правильно підібрані амбушюри і т.п.

І останнє зауваження. Активне шумозаглушення потребує активних обчислень, тому завжди під час шумозаглушення будь-які бездротові навушники будуть розряджатися швидше. Про це слід пам'ятати.

У будь-якому випадку, тепер ви знаєте, як працює шумозаглушення в навушниках на молекулярному рівні!

Олексій, Розділ. редактор Deep-Review

P.S. Не забудьте передплатити Telegram на наш науково-популярний сайт про мобільні технології, щоб не пропустити найцікавіше!

Як би ви оцінили цю статтю?

Натисніть на зірочку для оцінки

Шумопридушення у навушниках, як працює

Нещадна фізика перешкоджає досягненню ідеальної тиші системами шумоподавлення.У 2020 році, у зв'язку з переходом на віддалену роботу, багато хто звернув увагу на навушники, які використовуються для спілкування з колегами на онлайн-конференціях та відокремлення від побутового шуму.

Особливої ​​популярності набули гаджети з функцією шумоподавлення, що сприяють кращій концентрації на роботі шляхом зниження рівня зовнішнього шуму. Концепція навушників із шумозаглушенням не нова: побутові моделі з цією технологією вперше з'явилися в 1989 році.

Багато користувачів очікують, що шумозаглушення в навушниках повністю усуне навколишні звуки, і вони розчаровуються, коли цього не відбувається. Щоб зрозуміти, чому ця технологія не створює ефекту відключення звуків, необхідно вникнути в її принципи роботи.

Як працює шумозаглушення

Технологія активного шумоподавлення перенеслася з військової сфери до побутової техніки: ще в середині XX століття такі системи застосовувалися для зменшення шуму в кабінах літаків і вертольотів. Перші навушники з активним шумозаглушенням були розроблені для гелікоптерів у 1957 році.

Для домашнього застосування цю інноваційну технологію впровадила компанія Bose, яка у 1989 році вивела на ринок побутової електроніки перші навушники з активним шумоподавленням. Принцип їх роботи полягає в тому, що система вбудованих мікрофонів аналізує рівень навколишнього шуму, після чого відтворює сигнал із тією ж амплітудою, але в протифазі через динаміки. Внаслідок цього процесу шум і антишум взаємно знищують один одного. Звичайно, для створення протифазного сигналу навушники вимагають підключення до джерела живлення, що й зумовлює назву такої системи – активна.

Реалізація цієї ідеї на практиці не така проста, як може здатися.Вся справа у природі звуку. Генерація сигналу в протифазі складне завдання: його необхідно швидко і точно сформувати. Швидкість важлива, тому що шум може змінюватися: у кафе — стукіт чашок об блюдця, привітання з днем ​​народження — фон звуків, що постійно змінюється, до якого потрібно пристосовуватися. Точність не менш важлива, тому що відхилення між фазою та протифазою може викликати неприємні спотворення.

Активне шумозаглушення вміло бореться з одноманітними низькочастотними звуками, такими як шум двигунів літаків або шум вентиляційних систем. Ці звуки мають більш стабільну амплітуду та довжину хвилі, що спрощує їх компенсацію через фазу та протифазу. У кафе ж головний шум йде від більш високочастотних звуків, у яких більш коротка хвиля і різкіша мінливість амплітуди, — для них вимоги до протифазного сигналу вищі.

Сучасні системи активного шумоподавлення поки що не досягли достатньої обчислювальної потужності, щоб повністю блокувати розмови оточуючих або раптові гучні звуки. Однак вони успішно зменшують постійний шум фону.

☝️ Необхідно зазначити, що в галузі активного шумоподавлення продовжуються дослідження та розробки з метою покращення ефективності систем. В даний час відбувається фокусування уваги на покращенні обчислювальних можливостей, алгоритмів розпізнавання звуків та сенсорної технології. Такі інновації дозволять системам більш точно розпізнавати та пригнічувати різні звукові джерела, включаючи мовлення та різкі шуми.

Як працює пасивне шумозаглушення

Додатково до технології активного шумоподавлення існує пасивний метод.В даному випадку це свого роду звукоізоляція: коли навушники надягають, весь навколишній звук приглушується. Він не залежить від електроживлення та значною мірою визначається тим, наскільки тісно пристрій прилягає до вух та голови. У разі наявності невеликого зазору шум залишається.

Це пояснює, чому в комплекті із внутрішньоканальними навушниками надаються різноманітні розміри насадок: вуха у всіх унікальні, і підбір ідеальних амбушюр може бути викликом. Якщо вони не забезпечують достатньої посадки, пристрій не зможе забезпечити потрібний рівень звукоізоляції. Однак з ідеально підібраними насадками ефективно поглинаються звуки, з якими не може впоратися активне шумозаглушення: середні і високі частоти, різкі звуки. Цей метод не залежить від швидкодії електроніки, а просто заглушує всі звуки навколо, хоч і не до повної тиші.

У навушниках з великими чашками та пасивним шумозаглушенням важливу роль відіграє щільне прилягання амбушюр до голови. Чим сильніше притиск, тим менше проникає шум, забезпечуючи тихіше відтворення музики, непомітне для оточуючих. На відміну від внутрішньоканальних навушників, повнорозмірні не можна просто замінити незручні насадки.

☝️ Проте з такими навушниками ідеальної тиші досягти неможливо. Це з природою звуку і використовуваними матеріалами. Звук передається через середовище, де фізичні перешкоди можуть заважати. Закрити вуха руками можна, але для повної ізоляції потрібні спеціальні звукопоглинаючі матеріали.

Великі будівельні навушники, що захищають від різких звуків, позбавлені електроніки. Вони створюють бар'єр для звуків, звільняючи руки, але не забезпечують повну тишу.Звук відбійного молотка, наприклад, чутний, хоч і глухо.

Для максимальної звукоізоляції в таких навушниках потрібно більше поглинаючого матеріалу, що робить їх важкими та громіздкими. Крім збільшення ваги, ці навушники також повинні вмістити всю потрібну електроніку.

Виробники постійно покращують матеріали та електроніку в навушниках, але ідеальна тиша залишається недосяжною. Зараз увага зосереджена на вдосконаленні балансу між зручністю використання та ефективністю функцій, що надаються.

Що впливає на якість шумозаглушення

На ринку достатньо компаній, що пропонують навушники з активним придушенням шуму, але як визначити, у кого це реалізовано найкращим чином? Одним із ключових критеріїв може бути вивчення технічних характеристик. Наприклад, чим більше мікрофонів використовується в системі придушення шуму, тим більше точно вона розпізнає навколишній шум і ефективніше будується протифазний сигнал. В одній з наших статей ми розповіли, як вибрати гарні навушники.

Ефективність також залежить від потужності та сучасності процесора: чим він потужніший і сучасніший, тим швидше система реагує на зміни в навколишньому шумі. Деякі компанії навіть пропонують алгоритми персоналізації шумоподавлення, додаючи мікрофони для аналізу внутрішнього шуму.

У ході процедури калібрування навушники програють тестові сигнали, тоді як вбудовані мікрофони реєструють їхню реакцію. Отримані дані калібрування дозволяють алгоритму шумозаглушення точно адаптуватися до унікальної геометрії вух та голови конкретного користувача.

☝️ Ефективність роботи системи активного шумоподавлення також залежить від пасивної звукоізоляції.Якщо навушники погано облягають вуха і пропускають зовнішній шум, протифазний сигнал може бути менш ефективним. Більшість повнорозмірних навушників з активним шумом придушення оснащені великими м'якими амбушюрами, які ідеально прилягають до контурів голови, забезпечуючи максимальну ізоляцію від звуків.

Три ключові аспекти активного шумоподавлення

1. Ефективність у різних типах навушників. Функція активного шумоподавлення найбільш ефективно працює в накладних навушниках та затичках. Ці види навушників забезпечують хороший пасивний захист від зовнішнього шуму, оскільки вони закривають слуховий прохід і запобігають попаданню звуку безпосередньо. Вкладиші, з іншого боку, пропускають небажані звуки, що знижує ефективність шумоподавлення.
2. Боротьба із низькочастотними звуками. Активне шумозаглушення в основному спрямоване на усунення низьких і рівномірних шумів, таких як шум жвавої траси. Це пов'язано з тим, що басові звуки мають більшу довжину хвилі і звучать стабільніше, що спрощує їх уловлювання мікрофоном та обробку процесором. Аналогія: зловити автоматну чергу (високий звук) складніше, ніж кинутий дитиною камінь (низький звук).
3. Реальні можливості шумоподавлення. Вибирати навушники з шумозаглушенням за технічними характеристиками безглуздо. Виробники можуть заявляти, що їх пристрої знижують рівень шуму у 8, 10 або навіть 20 разів, але це не завжди відображає реальність. Важливо враховувати, які частоти шумозаглушення здатне ефективно обробляти. Якщо процесор налаштований на звуки в діапазоні 50-200 Гц, він добре справлятиметься з ними, але це не гарантує якість роботи з іншими частотами.Тому варто покладатися на особистий досвід чи відгуки користувачів та експертів.

Як не потрапити на хитрощі маркетологів

Проблема з навушниками, обладнаними технологією шумозаглушення, зводиться до того, що виробники спотворюють реальність: у рекламі, активуючи шумозаглушення, вони замінюють галасливу вечірку беззвучною тишею, стукіт коліс поїзда — спокійними альпійськими луками, а крики немовляти на сусід. Однак фізика процесу шумозаглушення робить подібний ефект практично недосяжним. На початку свого шляху компанія Bose чесно називала свої навушники Noise Reducing, але потім, як і багато інших, перейшла термін Noise Cancelling.

Користувачі, мріючи про повну тишу, надягають ці навушники в метро, ​​активують шумозаглушення, і шум вітру в тунелі магічно зникає. Однак розповіді студентів про сесію та звуки кашлю все одно проникають у вуха. Обіцяна ідилічна тиша, зелені луки та альпійська свіжість виявляються лише фантазіями, оскільки технології ще не дотягують до такого рівня.

У своїх маркетингових матеріалах компанії пишаються можливістю шумоподавлення до -15 дБ, але варто звернути увагу на використання слова "до". Відзначимо також відсутність інформації про те, за яких конкретних умов досягнення цього рівня -15 дБ можливо, що внесло деяку невизначеність щодо реальної ефективності системи.

Ще одним хитромудрим прийомом є маніпуляція визначеннями: в описі навушників "шумопридушенням" називають технологію, призначену для зниження шумів при розмові по телефону, підвищуючи ясність передачі вашого голосу.Проте слід зазначити, що ця технологія не впливає на придушення зовнішніх шумів у процесі прослуховування музики.

Шумопридушення у навушниках: чим активне відрізняється від пасивного

Коли слухаєш музику чи подкаст, найменше хочеться відволікатися на сторонні звуки, такі як розмови людей, дитячий крик, тло вулиці чи телевізора. Багато сучасних навушників можуть у цьому допомогти — достатньо включити режим шумоподавлення. Пристрій відсікатиме зовнішні шуми, щоб ви чули тільки звук, що надходить із навушників. Розповідаємо, як влаштована технологія та на що звернути увагу при виборі навушників із шумоподавленням.

Вухо не чутиме шум, якщо зробити так, щоб «зайва» звукова хвиля не потрапила на барабанну перетинку. Є два основні способи придушення шуму:

• • Пасивний – коли для звукових хвиль створюють механічну перешкоду.
• • Активний — коли приглушення звуку відбувається за допомогою цифрових перетворень.

Пасивне шумозаглушення фізично блокує звукові хвилі, що йдуть ззовні, тобто не з динаміків.

У внутрішньоканальних навушниках це відбувається за рахунок невеликих вставок із пластичного матеріалу — амбушюр. Вони вставляються у вушний канал, щільно його перекривають і працюють приблизно як беруші.

У накладних навушників амбушюри інші: вони щільно прилягають до шкіри голови навколо вуха і, як правило, виготовлені з пористого матеріалу зі звукопоглинаючим ефектом.

Якість пасивного шумозаглушення залежить від багатьох факторів. Наприклад, від конструкції навушників, форми внутрішньоканальних вставок та матеріалу амбушюр.

Активне шумозаглушення "гасить" шум за рахунок звукової хвилі, згенерованої в протифазі. Ось як це відбувається:

• • Вбудований мікрофон вловлює зайві звуки.
• • Процесор обробляє отриману інформацію та за частки секунди формує сигнал із протилежними характеристиками.
• • Динамік програє цей сигнал паралельно з музикою.

В результаті дві звукові хвилі взаємно гасять один одного і зовнішній шум зникає - у фізиці цей процес називається інтерференцією. Щось схоже відбувається, якщо спробувати піднятися ескалатором, який їде вниз: сумарна швидкість руху буде близька до нуля.

Технологія активного шумоподавлення відома відносно давно — перші навушники, які гасили зовнішні звуки, компанія Bose випустила ще 1989 року. Вони були розроблені для авіації, щоб шум двигунів літаків не заважав льотчикам вести переговори. Потім навушники з активним шумоподавленням стали використовувати інші представники «шумних» професій, а згодом їх адаптували і для побутового використання. Зараз багато виробників випускають такі моделі.
Якщо бачите маркування ANC у навушниках, це означає, що вони мають функцію активного шумоподавлення — Active Noise Cancellation.

Звичайно, функція ANC не може компенсувати абсолютно всі шуми, але справляється з тими, які знаходяться в діапазоні від 100 до 1000 Гц. Цього вистачає, щоб нівелювати гул транспорту, шелест вітру, звуки побутової та офісної техніки, розмови оточуючих та інші шуми, які часто заважають у повсякденному житті. Загалом у навушниках з ANC помітно тихіше, ніж у звичайних.