Шумопридушення в навушниках - активне та пасивне - особливості, принципи роботи та порівняння ефективності

У сучасному світі, де все навколо сповнене звуками, істотно важливо мати можливість відпочити від шуму та насолодитися моментом повної тиші. Всім добре відомо, що постійна дія шуму негативно позначається на нашому здоров'ї та самопочутті. Саме для цього були розроблені навушники з функцією шумозаглушення, які дозволяють забути про навколишні звуки і поринути у свій світ. Однак, як працює цей новаторський пристрій і який механізм стоїть за створенням тиші? Давайте розберемося разом.

Найпопулярніші та найефективніші способи шумозаглушення – активний і пасивний. Обидва ці методи ґрунтуються на різних технологіях і мають свої переваги та недоліки. Активне шумозаглушення - це процес, в якому навушники виявляють зовнішній звуковий шум і створюють антишум, який пригнічує оригінальний шум і робить його невидимим для нашого слуху. Пасивне ж шумозаглушення ґрунтується на використанні фізичних матеріалів та утеплювачів, які блокують звукові хвилі та запобігають їх проникненню в наші вуха.

Постійне супровід нашого життя – галас. Якими б прекрасними не були навколишні звуки природи, на жаль, ми не можемо відокремитися від населених пунктів, доріг та різних промислових об'єктів, які несуть із собою постійний шум. Навушники з функцією шумоподавлення стали справжнім порятунком для тих, хто цінує комфорт, спокій та якісний звук.Завдяки просунутим технологіям та сучасним матеріалам, ці пристрої дозволяють нам насолоджуватися улюбленою музикою, не відволікаючись на навколишній шум, та створюють ідеальну атмосферу для роботи, подорожей чи просто відпочинку.

Суть та основні відмінності активного та пасивного шумоподавлення у навушниках

Активне шумозаглушення ґрунтується на використанні електронної системи, яка активно пригнічує або звертає шуми, що проникають у навушники. Цей метод використовує спеціальні мікрофони всередині навушників, які аналізують шум та генерують ідентичні, але протилежні звукові хвилі, щоб нейтралізувати шуми. Таким чином, активне шумозаглушення дозволяє створити "антишум", що призводить до додаткової ізоляції від зовнішніх звуків та більш ясного звучання музики.

З іншого боку, пасивне шумозаглушення використовує фізичні принципи для мінімізації зовнішніх шумів. Воно здійснюється через спеціальні матеріали та конструкцію навушників, які здатні поглинати та ізолювати шуми. Наприклад, використання товстих і щільних амбушюрів, спеціальних вкладишів у вушні канали, а також матеріалів з високою звукоізоляцією допомагає запобігти проникненню навколишніх звуків у навушники. Пасивне шумозаглушення працює без включення додаткової електроніки та має більш надійну довгострокову ефективність у поглинанні шумів різних частот.

Навіщо потрібне усунення шуму і як це відбувається?

Активне та пасивне шумозаглушення – це різні стратегії, які дозволяють приглушити небажані звуки та забезпечити більш чисте, якісне відтворення аудіо. Активне шумозаглушення виправляє проблему шуму безпосередньо в момент його виникнення, використовуючи спеціальні датчики та електронні компоненти. З іншого боку, пасивне шумозаглушення включає створення фізичних бар'єрів і ізоляцію від навколишніх звуків за допомогою спеціальних матеріалів і дизайнерських рішень.

Обидва методи мають свої переваги та недоліки, і часто вони використовуються у комбінації, щоб забезпечити найкращий ефект. Активне шумозаглушення чудово підходить для придушення постійного шуму, такого як шум двигуна або кондиціонера, в той час як пасивне шумозаглушення ефективно бореться з високочастотними звуками, такими як стрибки звукових хвиль. Кожен із цих методів має свою сферу застосування та впливає на звучання та комфортність використання навушників по-різному.

Шумопридушення в навушниках - це технологія, яка дозволяє нам поринути в аудіо-світ без сторонніх звуків, насолоджуватися високоякісним відтворенням звуків та забезпечити наш особистий простір від постійного шуму навколишнього середовища. Завдяки активному та пасивному шумоподавленню ми можемо насолоджуватися музикою, фільмами та іграми, не відволікаючись на зовнішні звуки та перебуваючи у комфортній зоні занурення.

Принцип роботи пасивного шумоподавлення в навушниках

Для досягнення найкращих результатів, навушники з пасивним шумопоглинанням використовують різні фізичні принципи та матеріали. Наприклад, зовнішня оболонка навушників може бути зроблена із щільного та міцного матеріалу, який здатний блокувати проходження звукових хвиль. Внутрішня частина навушників може містити спеціальні повітряні прошарки або матеріал, що поглинає, який поглинає і розмиває звукові хвилі.

Завдяки використанню таких матеріалів та конструкцій, пасивні навушники здатні знизити рівень зовнішніх шумів та створити більш комфортне сприйняття звуку для користувача. Важливо відзначити, що ефективність пасивного шумоподавлення може змінюватись в залежності від типу навушників та їх конструкції, а також від індивідуальних особливостей кожної людини.

Принцип роботи активної системи усунення шуму в навушниках

У цьому розділі буде розглянуто принцип дії активної системи усунення звукової інтерференції у навушниках, яка дозволяє користувачам насолоджуватися якісним звуком без побічних шумів та перешкод.

Основним принципом роботи активного шумоподавлення є використання спеціальних мікрофонів, які реєструють навколишні звуки та передають інформацію про цю внутрішню систему навушників. Потім, ця система виробляє точні аналітичні розрахунки звуків, що надходять і генерує протилежні звукові хвилі.

Створені хвилі ідентичні за частотою та амплітудою вхідних звукових сигналів, проте вони фазовані в протифазі. Це призводить до інтерференції між хвилею шуму та створеною системою антишуму. Внаслідок такої інтерференції шум практично повністю вимикається.

Через використання системи зворотних хвиль, активне шумозаглушення може брати до уваги динамічні зміни рівня шуму у навколишньому середовищі. Це дозволяє цій системі ефективно усувати як постійні звукові сигнали, і тимчасові шуми.

Принцип роботи активного шумоподавлення в навушниках забезпечує користувачеві комфортний та безвідмовний звуковий досвід. Комбіноване використання активного та пасивного шумоподавлення може покращити якість звучання ще сильніше та дати можливість насолоджуватися музикою або іншими аудіо-матеріалами у повній тиші.

Як підібрати навушники з активним чи пасивним придушенням шуму?

Активне шумозаглушення - це інноваційна техніка, яка дозволяє навушникам активно боротися із шумом, пригнічуючи його. Можливість активного шумозаглушення досягається завдяки вбудованому мікрофону, який аналізує зовнішній шум і створює звукові хвилі, протилежні фазі. Це дозволяє знизити рівень шуму та створити тиху обстановку для комфортного прослуховування музики чи роботи.

Активне шумозаглушення є відмінним рішенням для тих, хто стикається з інтенсивним шумом, наприклад, в авіації, в громадському транспорті або в офісі з відкритим плануванням. Використання навушників з активним придушенням шуму допомагає створювати комфортне та тихе оточення, ізолюючи вас від зовнішніх звуків та дозволяючи зосередитися на улюбленій діяльності.

Пасивне шумозаглушення - це простіший підхід, який використовує фізичні методи зниження рівня шуму. На відміну від активного придушення шуму, пасивне ґрунтується на ізоляції вух від зовнішнього шуму за допомогою фізичних матеріалів та конструкції навушників.Навушники з гарним пасивним шумоподавленням мають щільну посадку, що ефективно блокує зовнішній шум.

Пасивне шумозаглушення є більш простим та доступним варіантом. Воно ідеально підходить для тих, хто бажає просто позбутися навколишнього шуму та насолоджуватися тишею. Це особливо корисно при прослуховуванні музики або перегляду фільмів, коли вам потрібно зосередитись на звуку без перешкод.

Тепер, знаючи різницю між активним та пасивним придушенням шуму в навушниках, ви можете прийняти поінформоване рішення у виборі навушників, які найкраще відповідають вашим потребам та уподобанням.

Переваги та недоліки використання активного та пасивного методів придушення шуму

Активне шумозаглушення передбачає використання електроніки та додаткових функцій у навушниках для придушення шуму та створення більш тихого звукового середовища для слухача. Цей метод активно нейтралізує шум, використовуючи датчики та мікрофони, а потім генерує антихвилю шуму, яка компенсує джерело шуму. Такий підхід дозволяє забезпечити повніше усунення зовнішнього шуму та створити ідеально тихе середовище для прослуховування.

Проте, активне шумозаглушення може мати деякі недоліки. По-перше, навушники з активним шумоподавленням зазвичай вимагають силове живлення, так як електроніка, що використовується для придушення шуму, працює від акумулятора або батареї. Це обмежує час роботи таких навушників та потребує постійного обслуговування. Крім того, активне шумозаглушення може знижувати якість звуку, додаючи артефакти або спотворення.

Пасивне шумозаглушення, у свою чергу, не використовує електроніку і ґрунтується на фізичних принципах, таких як звукоізоляція та зовнішній дизайн навушників.Цей метод заснований на використанні матеріалів та конструкції навушників, які максимально виключають проникнення шуму у вухо та створюють бар'єр для звукових хвиль. Такий підхід є ефективним при фільтрації шуму постійної частоти, такого як шум від автомобільних коліс або вентиляції.

Однак, пасивне шумозаглушення може мати свої обмеження. Воно може бути менш ефективним при блокуванні шуму змінної частоти, такого як голоси або музика. Крім того, пасивне шумозаглушення може бути менш ефективним в дуже галасливих середовищах, де потрібно активніше придушення шуму.

У результаті вибір між активним і пасивним шумоподавленням залежить від індивідуальних переваг і конкретних ситуацій. Активне шумозаглушення забезпечує більш повне придушення шуму, але вимагає додаткової електроніки і може знижувати якість звуку, тоді як пасивне шумозаглушення грунтується на фізичних принципах і може бути ефективно у певних ситуаціях, але має свої обмеження. Важливо враховувати всі ці фактори при виборі навушників із шумопоглинанням.

Вплив активного та пасивного придушення шуму на якість звучання

Активне шумозаглушення базується на використанні різних електронних схем та алгоритмів, які аналізують зовнішні шуми та створюють контршум із протилежною фазою для придушення небажаних звуків. Цей метод ідеально підходить для ситуацій, коли користувач повинен повністю виключити шуми навколишнього середовища і сконцентруватися на прослуховуванні музики або звукових ефектів. Він ефективний навіть при високих рівнях шуму та дозволяє зберегти високу чіткість та деталізацію аудіозаписів.

Пасивне шумозаглушення, з іншого боку, ґрунтується на використанні фізичних методів та конструктивних особливостей навушників. Це включає ізоляцію голови і вух від навколишнього шуму за допомогою щільної посадки, а також використання спеціальних матеріалів зі звукопоглинаючими властивостями. Такий підхід є особливо ефективним для зменшення низькочастотних шумів, таких як вуличний шум, фон у літаку або звуки двигуна в поїзді. Він дозволяє оцінити аудіо відтворення без спотворень, зберігаючи при цьому природний звук та динаміку.

Вплив активного та пасивного шумоподавлення на якість звуку залежить від великої кількості факторів, включаючи конструкцію навушників, якість виконання, вибрані матеріали та загальну технологічну реалізацію. Ідеальне поєднання цих двох методів може створити ідеальні умови для насолоди музикою або звуками, приносячи максимум комфорту та задоволення для користувача.

Загалом придушення шуму є важливим аспектом при виборі навушників. Коли користувачеві доступний широкий вибір моделей з активним і пасивним шумоподавленням, рішення повинно ґрунтуватися на індивідуальних уподобаннях відтворення звуку та ситуацій, в яких вони будуть використовуватися.

Питання-відповідь

Як працює активне шумозаглушення в навушниках?

Активне шумозаглушення в навушниках використовує мікрофони, розташовані на навушниках, для реєстрації навколишнього шуму. Потім він аналізує цей шум і створює звукові хвилі з протилежною фазою, щоб нейтралізувати шум і створити тишу у вухах користувача.

Як працює пасивне шумозаглушення в навушниках?

Пасивне шумозаглушення в навушниках досягається за рахунок фізичного блокування зовнішнього шуму матеріалами навушників.Це можуть бути щільно прилеглі амбушюри або спеціальні матеріали, які поглинають звукові хвилі та запобігають їх проникненню у вуха користувача.

Який метод шумоподавлення в навушниках ефективніший?

Обидва методи - активне і пасивне шумозаглушення - мають свої переваги та обмеження. Активне шумозаглушення ефективно в придушенні низькочастотних шумів, таких як дрон автомобільних двигунів, в той час як пасивне шумозаглушення краще підходить для блокування високочастотних шумів, наприклад, гулу з міських вулиць. Оптимальний вибір залежить від вимог та переваг кінцевого користувача.

Чи можуть навушники з шумом придушення пошкодити слух?

Навушники з шумоподавленням, при правильному використанні, не повинні пошкоджувати слух. Однак експозиція високої гучності протягом тривалого часу, будь то через навушники з шумоподавленням або без нього, може призвести до втрати слуху або травми слухового апарата. Рекомендується дотримуватися розумних меж гучності і регулярно відпочивати від використання навушників.

Який тип шумозаглушення навушників краще підійде для подорожей у громадському транспорті?

Для подорожей громадським транспортом рекомендується використовувати навушники з активним шумозаглушенням. Вони здатні ефективно придушити постійний шум фону, такий як гудіння двигунів і тертя коліс об асфальт. Навіть якщо йдеться про редукцію шумів на кілька децибелів, це може значно покращити комфорт та якість звуку в дорозі.

Як працює шумозаглушення? Розбір

Сьогодні ми розповімо про те, як працює активне шумозаглушення та які технології закладені всередині не лише навушників, а й різних алгоритмів.

В останні пару років технології шумоподавлення зробили величезний стрибок уперед.Ми накупили собі навушників з шумодавом на будь-який смак і гаманець, а нейромережі та пандемія спровокували стрибок як аудіозв'язок.

Сьогодні розберемося як працює шумозаглушення у навушниках і не тільки.

Принцип роботи

Почнемо із системи ANC у навушниках, тобто системи активного шумоподавлення. Як вона працює?

По-перше, переклад: ANC - Active Noise Cancellation, також його називають Active Noise Control або Active Noise Reduction (ANR).

Гучність звуку залежить від амплітуди звукових хвиль. Чим вищий розмах коливань частинок у повітрі, які добираються до наших барабанних перетинок, тим гучніший звук. Тому, щоб зробити звук тихіше, нам потрібно зменшити амплітуду цих хвиль. Це можна зробити кількома способами. Наприклад? поставити перегородку, яка гаситиме звукові хвилі. У приміщенні такою перегородкою може бути стіна або вікно, або ми можемо просто надіти щільні навушники. Такий метод шумоподавлення називається пасивним.

Але ми можемо активно гасити звукові хвилі, створюючи свої хвилі в протифазі шуму! У цьому випадку хвилі просто накладатимуться і гаситимуть один одного. Геніально та просто!

Історія ANC

Схема реєстрації звуку вугільним мікрофоном - поздовжні коливання впливають на мембрану, змушуючи її стискатися та розтискатися.

Перший патент на таку систему шумоподавлення був поданий ще 1934 року німецьким фізиком Полом Люгом.

Спочатку винахідник припускав, що технологію можна буде використовувати у приміщеннях, передаючи перевернутий сигнал через гучномовці. І знадобиться вона для боротьби з луною у театрах та концертних залах, а також для придушення шуму друкарських машинок у конторах. Ідея була класна, але його розробку класифікували як військову та засекретили, тож технологія не вистрілила.

Поки що в середині 50-х дослідник Лоуренс Фогель із США не здогадався використовувалися технологію у шоломофонах та навушниках пілотів літаків та вертольотів.

Типовий шум у кабіні на той час досягав 100 децибелів. Нова технологія дозволила знизити його до рівня 80-85 децибелів, все одно голосно і порівняно з дуже гучним криком, але все одно дозволило врятувати слух багатьом пілотам.

Лоуренс Фогель Схема системи активного шумозаглушення в головній гарнітурі, розроблена в Radio Corporation of America на замовлення ВПС США.

Налагодити серійне виробництво навушників з активним шумопоглинанням вдалося компанії BOSE 1986 року. Тоді навушники використовувалися лише в авіації. Але вже 1989 року та сама BOSE адаптувала технологію для побутового застосування.

Перші навушники BOSE з активним шумозаглушенням (авіаційні).

І ось зараз більш ніж через вісімдесят років з моменту появи першого патенту технологія стала мейнстримом. Але чому знадобилося стільки років, щоб технологія стала по-справжньому популярною?

Як працює ANC?

Сам принцип технології дуже простий. Але на практиці досягти нормальних результатів надзвичайно складно через цілу низку технічних складностей.

По-перше, навушники власними силами забезпечують пасивну звукоізоляцію. Тому щоб грамотно заміряти рівень шуму нам потрібно щонайменше два мікрофони: один зовні, що вловлює зовнішні шуми, і один усередині, щоб зрозуміти який відсоток зовнішніх шумів проникає всередину.

По-друге, якщо раптом інвертований сигнал відстане хоча б на 5 мілісекунд від реального звуку, шумозаглушення перестане працювати.Тому в сучасних навушниках повинен бути потужний і дуже тонко налаштований цифровий процесор, який постійно адаптуватиметься під мінливу ситуацію і працюватиме з мінімальними затримками.

Особливо затримки негативно впливають на придушення високочастотних звуків, у яких коливання відбуваються тисячі разів на секунду, тому навіть найменша затримка в цьому випадку може навіть збільшити рівень шуму через накладення піків один на одного. Тому більш-менш непогано справляються з шумозаглушенням високих частот тільки найкращі навушники, але багато навушників не здатні придушити навіть людський голос.

Ну, а низькі частоти до 100 Гц взагалі не здатні погасити, адже маленьким динамікам просто не вистачить потужності. Це видно на графіках.

Ну і по-третє, на фінальному етапі шумоподавлення нам потрібно об'єднати дві хвилі: анти-шум та музику, яку ми слухаємо. Якщо це зробити бездумно, оригінальне аудіо може досить сильно спотворитись і якість звуку впаде. Тому знову ж таки потрібні розумні алгоритми, швидкий процесор і багато годин тестування та тонкого підстроювання.

І тоді, наприкінці ми отримаємо продукт, яким люди користуватимуться із задоволенням.

ANC в інших сферах

Як бачите на подолання цих складнощів пішло багато часу. Люди навчилися робити навушники ANC, але на цьому не мають наміру зупинятися.

Вже з'явилися системи активного шумоподавлення в автомобілях, які комбінують дані з мікрофонів у кабіні з даними з акселерометрів, які вловлюють вібрації корпусу автомобіля, що надходять від шин і від двигуна. Тільки уявіть, у майбутньому не треба буде витрачатися на звукоізоляцію свого авто, треба буде лише купити розумних датчиків і все.

Також розробляються ANC системи для дому, які здатні гасити звук із відкритих вікон! Можна буде провітрювати приміщення і не прокидатися від мотоциклістів, що проїжджають. Сподіваюся, для сусідів із дрилем теж щось вигадають.

Є навіть будки для собак, які бояться феєрверків, ну або просто віддають перевагу здоровому міцному сну. Так собі охоронці, звичайно, пішли. Ось у наш час барбоси були…

Загалом, застосувань у технології маса, але є сфери в яких активне шумозаглушення не застосовується.

Наприклад, коли ми говоримо про відеозв'язок, а за спиною кричить голодна дитина. Або намагаємося поговорити телефоном із людиною на станції в метро. Для таких випадків є інша технологія.

NOISE SUPPRESSION

В англійській мові є щонайменше два терміни, що позначають шумозаглушення. Це Noise Cancellation, як у технології активного шумоподавлення. Російською мовою цей термін вірніше було б перекласти шумовчитування чи шумопогашення на худий кінець.

А все тому, що є ще й інший термін Noise Suppression, який якраз і перекладається — шумопридушення. Так от, незважаючи на те, що в російській технології перекладаються однаково, по суті, вони зовсім різні. Тому, щоб не плутатися одну давайте називати ANC, а другу просто шумозаглушення.

Технологія ANC дозволяє заглушити навколишній шум за допомогою апаратних методів: зовнішніх мікрофонів, сигнальних процесорів та інше. А технологія шумоподавлення дозволяє очистити сигнал від шуму програмно. Тобто це просто програмні шумодави. Ті хто хоч раз чистив аудіосигнал від шуму, знають, що це таке і як вони працюють. Але зараз область шумозаглушення переживає неймовірний стрибок. І ось чому…

Історія NS

Протягом усієї своєї історії традиційні апаратні або програмні алгоритми цифрової обробки сигналів, називатимемо їх DSP алгоритмами, працювали приблизно одним чином.

DSP - Digital Signal Processing, цифрова обробка сигналів

Завданням DSP алгоритму було знаходити якийсь шаблон шуму, і обробляти кадр за кадром мілісекунду за мілісекундою. Шаблонів шуму може бути багато, але в цілому будь-який шум можна поділити на два типи: стаціонарний шум і нестаціонарний шум.

Стаціонарний шум — це може бути якесь шипіння, гудіння, що загалом щось постійно повторюється і відмінне від людського голосу.

Так от у випадку, якщо потрібно видалити тільки стаціонарний шум, алгоритми DSP можуть бути дуже ефективні. Але якщо шуми мають складну структуру або їх складно відрізнити від людського голосу, наприклад, постійний крик, стукіт, друкування на клавіатурі, сирена за вікном, телевізор, поради колег, як розшарити екран. У цьому випадку DSP алгоритми зазнають краху.

Багато років ситуація не змінювалася, поки люди не розкуштували глибокі нейромережі!

Піонерами в області шумоподавлення за допомогою глибоких нейромереж, або DNN-шумопригнічення (DNN - Deep Neural Network), стала компанія BubbleLabs.

У жовтні 2017 року в перший день існування компанії, засновники BubbleLabs закупили собі по дві NVIDIA 1080 Ti і почали тренувати нейромережу.

Ідея навчання нейромережі була проста:

• Беремо купу записів різних шумів.
• Беремо купу записів чистої мови.
• А потім склеюємо шум із промовою і змушуємо нейромережу це чистити. А як зразок показуємо чисті записи голосів.

У результаті на виході отримуємо чудовий алгоритм, який вони назвали Clear Cloud. Послухайте приклади цієї роботи.

І як це часто буває, добрим стартапом швидко зацікавилася велика компанія. І тут йдеться про Cisco. Незабаром Clear Cloud став частиною їхньої платформи для конференц-зв'язку — Webex. І в результаті ми отримали найкрутіший алгоритм покращення мови, що працює у споживчому продукті. Принаймні якщо вірити цьому опитування.

І тут важливий момент. У найкращих традиціях турботи про “privacy”. Алгоритм працює локально на пристрої та нікуди не передає дані. Все це працює як на ПК, так і на мобільних девайсах. І це тільки одна з AI-фіч, яка вбудована у Webex.

Ще вона робить автоматичну транскрипцію та переклад більш ніж 100 мовами. Російська, до речі, підтримується. Також доступне управління через помічник, вбудований в додаток. Програма ще й розпізнає жести, вміє замінювати бекграунд та ще багато всього.

Загалом, спробуйте. Webex - суперпросунута програма для конференцзв'язку, яка, до речі, підтримує кодек AV1, за що особливий респект. А ось і посилання на пробну версію Webex.

Підсумки

Чекаємо поки що такі алгоритми вбудують у всі телефони, розумні колонки та годинники — і тоді гаджети нас розумітимуть із півслова. До речі, Cisco так уже роблять. Вони обладнають робочі місця пристроями відеозв'язку для дому та офісу. Тому тепер неважливо, як ви зустрічаєтеся особисто чи онлайн. Адже головне, щоб люди один одного слухали та добре чули.

Як працює шумозаглушення в навушниках

Нещодавно ми випустили добірку навушників для програмістів, більшість із них — з шумом придушення. Давайте розбиратися, як працює ця магія.

Який шум, яке придушення?

Уявіть ситуацію: ви програмуєте в офісі, а поруч менеджери з продажу шарашат холодними дзвінками на базі клієнтів.П'ятеро людей з ранку до вечора галасують продажні скрипти. Зосередитись неможливо, мізки витікають.

Навіть якщо ви одягнете дуже щільні навушники, то цей гомін все одно проникатиме під амбушюри і долітатиме до ваших вух. Він буде тихіше, ніж зазвичай, але він буде. Свідомість все одно перемикатиметься на цих людей.

Щоб повністю відсікти зовнішні шуми, навушники повинні бути дуже щільними і важкими, наче тебе душать подушкою. Або можна використовувати беруші – спеціальні м'які вкладиші у вушні канали (їх часто використовують люди, які працюють у гучних приміщеннях – клубах, на концертах тощо). Але все це досить неприємно, а сидіти із «бананами у вухах» непрактично.

Можна заглушити навколишній шум, перебивши його музикою в навушниках або іншим шумом, наприклад, шумом моря або жвавого кафе. Один шум заглушить інший, і голоси менеджерів у вашій голові наче пропадуть. Але тривале прослуховування гучного шуму може зашкодити слуху.

Щоб нам допомогти, інженери винайшли активне шумозаглушення - це технологія, яка допомагає носію навушників заглушити навколишні шуми.

Як це працює

Будь-який звук, і шум у тому числі - це звукові хвилі, які поширюються в повітрі. Ця хвиля не сильно відрізняється від хвилі на поверхні ставка - тільки не у воді, а в повітрі.

Зі шкільного курсу фізики ви чули про поняття інтерференції: якщо дві хвилі накладаються одна на одну, то вони можуть або посилити одна одну, або погасити.

Виходить, що в теорії ми можемо погасити будь-який зовнішній шум, якщо змішаємо його з таким самим шумом, тільки «віддзеркаленим» — інакше кажуть, що це звук у протифазі, з перевернутою фазою, інвертованою фазою. Загалом, протилежний за фазою:

Аналогія така: уявіть, що ви йдете нагору ескалатором, який рухається вниз. Якщо йти з такою ж швидкістю, то вийде, що ви стоїте на місці. Зі звуком те саме: коли зустрічаються дві хвилі, одна з яких у протифазі (віддзеркалена), то вони компенсують один одного.

Як це влаштовано у навушниках

Щоб чути те, що відбувається довкола, в навушники вбудовують чутливі мікрофони. Вони чують навколишній шум і посилають сигнал на спеціальний процесор, який відповідає за шумозаглушення. Завдання процесора — відразу «віддзеркалити» звук.

Для цього в деяких навушниках роблять окремий динамік, який видає потрібний сигнал або підмішують його до основного звуку. У будь-якому разі це гасить шум, і ви його не чуєте.

Що не вміє шумодав

Не всі звуки можна погасити таким способом - дуже високі і дуже низькі частоти все одно іноді пробиватимуться навіть через шумопридушення. Тому, якщо ви стоїте поряд з відбійним молотком, ви в будь-якому випадку відчуватимете вібрації та низькочастотний шум від його роботи. Але з вулицею або з офісним галдеж шумодав справляється відмінно.

Я чую ніби «тиск на вуха», чи це нормально?

У деяких навушниках при включеному шумодаві ви можете відчувати, ніби на ваші вуха щось давить. Насправді ніякого додаткового тиску на барабанну перетинку немає – це просто психоакустичний ефект, коли ви чуєте тишу. Достатньо включити музику і відчуття пропаде.

Це шкідливо здоров'ю?

Науці поки невідомі негативні наслідки від роботи навушників із шупопридушенням. Але відомо, як постійний шум впливає на рівень стресу та психічне здоров'я. Він впливає. Тому шумодав зараз швидше корисний, ніж шкідливий.

На навушниках села батарейка.Шумодав працюватиме?

Не буде. Щоб шумодав працював, потрібен процесор та мікрофони, а їм потрібне живлення від батареї.

Чому я все ще чую деякі звуки під час увімкненого шумоподавлення?

1. Мікрофони та динаміки навушників мають обмежений діапазон дії, тобто вони не чують і не можуть відтворити деякі хвилі.
2. Ви чуєте не лише вухами, а й частково всім тілом: ви відчуваєте вібрації навколишнього середовища, які також можуть сприйматися як звук.
3. Людський слух налаштований добре розрізняти людські голоси, тому коли десь поруч хтось говорить, ми більш чуйні до таких звуків. Придушити їх цілком досить складно.

Зрозуміло, технологія шумоподавлення ще не така ефективна, як хотілося б. Але навіть так краще, ніж нічого. Насолоджуйтесь :-)