Как работают наушники с активным шумоподавлением: Принципы и технологии

Откройте секреты работы наушников с активным шумоподавлением и узнайте, как они уменьшают уровень шума и повышают качество звука.

Почти все качественные беспроводные наушники и наушники-вкладыши оснащены системой активного шумоподавления (ANC). Это действительно ценный инструмент. В нашем шумном мире иногда крайне важно иметь возможность поглотить окружающие звуки и превратить их в тишину. Независимо от того, где вы находитесь — в уюте дома, шумном городе, оживленном офисе или в гудящем общественном транспорте, ANC станет вашим надежным союзником, делая каждое прослушивание более насыщенным и чистым.

Работает это как по волшебству: нажмите кнопку, и наушники поглощают окружающий шум, позволяя вам погрузиться в мир вашей любимой музыки. Эффективность ANC поражает: представьте, что вы можете уменьшить уровень шума вокруг, словно регулируя громкость жизни. Это действительно захватывает. И то, как эта технология устроена внутри, ещё более удивительно.

Что такое звук и что такое шум?

Возможно, вопрос покажется необычным, но прежде чем разбираться, как такие крошечные наушники, как Samsung Galaxy Buds 2 Pro, способны подавлять рёв реактивных двигателей, предоставим немного контекста. Звук, который мы слышим, на самом деле представляет собой колебания атмосферного давления.

Наши барабанные перепонки — тонкие мембраны в ушах, которые реагируют на изменения давления воздуха, вызывая их вибрацию. Затем эти вибрации передаются через несколько крошечных косточек в нашей голове к слуховой коре мозга, которая интерпретирует их как «звук«. (Наушники с костной проводимостью минимизируют движение воздушных волн, передавая вибрации непосредственно через череп.)

Эти колебания давления также объясняют, почему мы можем физически ощущать особенно громкие или низкочастотные звуки, такие как фейерверки или концертная музыка. Громкие звуки перемещают большое количество воздуха за короткое время — иногда настолько сильно, что вы чувствуете резонанс не только в ушах, но и в других частях тела.

Илюстрация: asutpp.ru
Илюстрация: asutpp.ru

Возможно, вы видели звук в виде волновых форм. Ось Y на этих изображениях представляет амплитуду звуковой волны, что можно считать мерой перемещения воздуха. Большее смещение воздуха эквивалентно более громким звукам и создает более высокие пики на графике. Расстояние между вершинами волн по оси X — это длина звуковой волны. Высокие звуки имеют короткие волны, а низкие — длинные.

Как наушники подавляют внешний шум?

Наушники с активным шумоподавлением оснащены встроенными микрофонами, которые «слушают» окружающий звук. Внутренние процессоры анализируют этот внешний шум и генерируют антишум, нейтрализуя нежелательные звуковые волны, чтобы вы их не слышали.

Хотя это может звучать как что-то из области научной фантастики, давайте рассмотрим форму акустического сигнала. Ось Y, представляющая амплитуду, технически иллюстрирует сжатие и расширение молекул воздуха. Точки выше оси X отражают сжатие, а точки ниже — декомпрессию.

Илюстрация: honor.ru
Илюстрация: honor.ru

Антишум обладает той же длиной волны, что и исходная звуковая волна, но его амплитуда инверсно сдвинута по фазе. Их сигналы являются зеркальными изображениями друг друга. Это означает, что когда звуковая волна шума создает отрицательное давление воздуха, антишум создает положительное (и наоборот). В идеальной ситуации это приводит к тому, что для пользователя наушников с активным шумоподавлением наступает блаженная тишина.

Границы активного шумоподавления

Существуют определенные ограничения в возможностях активного шумоподавления (ANC). Если вы когда-либо использовали наушники с ANC, вы, возможно, заметили, что, несмотря на их эффективность в подавлении стабильных низкочастотных шумов, таких как звук двигателя самолета, они не всегда справляются с нестабильными звуками, например, чужой музыкой или гулом кафе.

Хотя устойчивые, басовые звуки относительно легко предсказать и нейтрализовать с помощью антишума, подавление нерегулярных и более «органичных» фоновых шумов в режиме реального времени является более сложной задачей. Если окружающий шум непостоянен, ваш ANC может не успевать подавлять его.

Активное шумоподавление, как правило, более эффективно в полноразмерных наушниках по сравнению с вкладышами. Это связано с тем, что полноразмерные наушники обеспечивают лучшее пассивное шумоподавление благодаря своему размеру и форме. Большие амбушюры естественным образом блокируют больше внешнего звука, физически предотвращая проникновение большего количества звуковых волн, чем маленькие вкладыши. Независимо от предпочтений в форм-факторе, плотное прилегание является ключевым для эффективности ANC.

Использует ли шумоподавление микрофоны?

Лучшие USB-микрофоны

Для создания антишума наушники постоянно отслеживают окружающий шум с помощью встроенных микрофонов. Они анализируют звук вокруг вас, а затем встроенная электроника генерирует звуковую волну, противоположную по фазе и амплитуде, чтобы нейтрализовать его. Это позволяет вам наслаждаться только звуком вашей музыки, не замечая внешних шумов.

Конечно, все это только теория. На практике активное шумоподавление представляет собой сложную задачу и далеко не идеально. Постоянные шумы, например, рев реактивных двигателей на самолетах, легче распознать и подавить с помощью наушников, чем внезапные случайные звуки, такие как разговоры людей.

Хотя основные физические принципы остаются неизменными, некоторые компании справляются с активным шумоподавлением лучше других. Теперь, когда вы понимаете, как это работает, вы можете выбрать подходящую для себя пару наушников.

Могут ли шумоподавляющие наушники вызывать головокружение?

Могут ли шумоподавляющие наушники вызывать головокружение?

Некоторые пользователи сообщили о головокружении и дезориентации при использовании наушников с шумоподавлением, включая нашего сотрудника Максима Пичко. В редких случаях могут возникать также головные боли и тошнота, но в большинстве случаев эти симптомы связаны с другими причинами, а не с самим активным шумоподавлением.

Одна из теорий предполагает, что технология шумоподавления может создавать крайне низкочастотные вибрации, которые стимулируют рецепторы равновесия, связанные с ушными слуховыми клетками. Эти рецепторы могут ложно сообщать мозгу о движении головы, несмотря на то что глаза остаются неподвижными. Такие смешанные сигналы могут ввести мозг в заблуждение и вызвать головокружение.

Один из подходов к решению этой проблемы для людей с умеренными проявлениями может быть уменьшение интенсивности активного шумоподавления (ANC), что часто возможно через приложения, сопровождающие наушники. Другим вариантом является покупка наушников с ANC, которые не являются лучшими в своем классе. Несовершенное ANC может разочаровать тех, кто не страдает от побочных эффектов, но может быть подходящим для вас. И наконец, окончательным решением может быть отказ от использования активного шумоподавления вообще, что может быть наиболее удобным вариантом.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать наушники с шумоподавлением, чтобы обеспечить тишину, или для этого обязательно включать музыку?

Большинство наушников с активным шумоподавлением останутся на месте, обеспечивая тишину без передачи внешних звуков.

Существует ли пассивное шумоподавление?

Нет, вместо этого это просто называется «изоляцией«, которая определяет, насколько эффективно физически блокируется шум с помощью того, что находится в ваших ушах или на них.

Можно ли использовать наушники с ANC мотоциклистам?

Да, во многих странах можно, но обязательно ознакомьтесь с местными законами относительно использования наушников во время управления транспортным средством или с законами о вождении в состоянии невнимательности.

Являются ли ватные шарики такими же эффективными, как шумоподавляющие наушники?

Нет, пожалуйста, не вставляйте в уши ничего, что не предназначено для этого.

Вызывают ли шумоподавляющие наушники потерю слуха?

Наушники с активным шумоподавлением (ANC) не являются причиной потери слуха в самих по себе, как и любые другие наушники. Потеря слуха от шума обычно происходит, когда слушать музыку при очень высоком уровне громкости в течение продолжительного времени. Преимущество ANC заключается в том, что они снижают внешний шум, что позволяет слушать музыку на более низкой громкости, минимизируя риск возникновения проблем с слухом.

За занавесом АНК

Вы и я, мы оба знаем это удивительное чувство, когда мир вокруг нас тихо замирает, а мы надеваем наушники с активным шумоподавлением (ANC). Это просто невероятно, не так ли? Но разве не интересно: как всё это работает? Сегодня мы вместе погрузимся в удивительный мир аудиотехнологий, и я надеюсь, что тайны ANC станут чуть более понятными для вас.

Не так уж просто заглушить мир, верно? А если вы увлечены этими техническими чудесами и хотите узнать больше, присоединяйтесь ко мне в других исследованиях! Вместе мы разгадаем загадки объединения пикселей в мобильной фотографии и погрузимся в тайны класса защиты от воды и пыли.

Не стесняйтесь погружаться в эти темы так же, как мы делали сегодня, и пусть ваше любопытство расцветает, обогащая ваш разум новыми знаниями. Ваше аудио-путешествие только началось, и кто знает, какие звуковые чудеса ждут нас впереди? Возможно, технология ANC станет ещё более умной и совершенной, и кто, если не мы, будет первыми исследовать и понимать её? Пусть каждая нота в нашей жизни звучит ясно и чисто.

С вами был ваш проводник Gorban в мире технологий и музыки. Пусть ваше следующее аудио-приключение будет захватывающим!

0 0 votes
Рейтинг статьи

1 КОММЕНТАРИЙ

Subscribe
Notify of
guest

1 Комментарий
Популярные
Новые Старые
Inline Feedbacks
View all comments
gorban
gorbanhttps://xpcom.ru
Ведущий автор и создатель сайта xpcom.ru, я погрузился в мир высоких технологий и мобильных устройств с 2004 года. Начиная карьеру с должности интернет-маркетолога, я расширил свои горизонты и стал программистом, разработав несколько приложений для Android, программ для Windows и Mac. Мои знания и опыт охватывают широкий спектр современных технологий, и я стремлюсь делиться ими на страницах xpcom.ru. Владею тремя языками, что позволяет мне оставаться в курсе мировых тенденций и находить интересные темы для моих читателей. В свободное время я наслаждаюсь морем и ценю хороший юмор - эти два аспекта добавляют мне энергии для продолжения моей работы и вдохновения для новых идей.

Рекомендуемые статьи

Похожие посты