Активное шумоподавление (Active Noise Cancellation, ANC) в наушниках — технология, направленная на уменьшение нежелательных акустических эффектов окружающей среды. Обеспечивает более чистое и комфортное прослушивание аудиоконтента. Разберем основы данной технологии и способ её реализации.
Почему возможно активное шумоподавление
Содержание
Понимание работы ANC начинается с основ физики звука.
Физика шума
Звук представляет собой волны, которые распространяются в определенной среде (например, в воздухе). Когда поступают в ухо, то вызывают вибрации барабанной перепонки, которые и воспринимаются как звук. Шум — нежелательные звуки.
Принцип деструктивной интерференции
Для понимания работы активного шумоподавления необходимо знать о принципе деструктивной интерференции. Когда две звуковые волны с одинаковой частотой и амплитудой, но противоположной фазой встречаются, они нейтрализуют друг друга. Данное явление используется в технологии ANC для уменьшения нежелательного шума.
Аппаратные компоненты системы ANC
Микрофоны располагаются на внешней и иногда внутренней сторонах наушников. Служат для обнаружения окружающего шума. Электронные схемы обрабатывают сигнал, который был захвачен микрофонами. Формируют «антишумовой» сигнал, который противоположен по фазе захваченному шуму. Динамики (излучатели) воспроизводят данный сигнал, который и нейтрализует окружающие звуки для слушателя.
Функционирование активного шумоподавления
Пошагово рассмотрим процесс работы активного шумоподавления:
Больше статей и видео в нашем Дзен-канале
- Детектирование. Микрофоны, направленные наружу, захватывают окружающий шум, который затем нужно будет устранить.
- Анализ. Захваченный шум поступает в электронную схему обработки сигналов. Современные системы могут содержать процессоры, которые анализируют характер захваченного шума в реальном времени.
- Создание «антишума». Обработчик сигнала генерирует такой же сигнал, но противоположный по фазе, что требует высокой точности и быстродействия.
- Излучение «встречного» звука. Динамики наушников воспроизводят противодействующий сигнал, который смешивают с основным звуковым контентом. Шум и «антишум» уничтожают друг друга ещё до того, как доходят до барабанной перепонки слушателя.
- Адаптация. В некоторых системах используется адаптивный подход. Позволяет системе со временем «обучаться» и оптимизировать процесс для достижения лучшего результата.
Виды шумов и эффективность ANC
Эффективность активного шумоподавления зависит от множества факторов, включая тип, частоту и амплитуду шума. ANC довольно эффективно справляется с низкочастотным шумом, например, от двигателя самолёта или кондиционера. Разговоры людей, высокочастотные и непредсказуемые звуки сложнее подавить, так как требуются более сложная обработка и быстрая реакция системы.
Главные минусы технологии
Активное шумоподавление порой ухудшает качество исходного аудиосигнала. Ушам может быть некомфортно при использовании наушников с ANC на протяжении длительного времени. Мощный инструмент для улучшения опыта прослушивания музыки и общения в шумной среде. Учитывает как аспекты акустики и электроники, так и психоакустические факторы. Данная технология постоянно развивается, но уже и сегодня справляется со своей задачей достойно. Недавно «Блог системного администратора» протестировал TECNO True 1 с ANC:
Слушал музыку на скамейке вблизи оживлённой улицы. Отсекает рёв моторов лучше, чем модели с пассивным «шумодавом».
Пассивное шумоподавление
Альтернатива – «уши» с пассивным шумоподавлением. Шум в таких моделях блокируется физически. Эффект достигается за счёт использования изоляционных материалов и конструкции с плотным прилеганием к уху. Применяются плотные пеноматериалы, силикон, а также специально разработанные формы амбушюр и окладов наушников, которые «обхватывают» ухо или входят в ушной канал. Качество устранения внешних звуков зависит от ряда моментов, в том числе — формы ушей слушателя, герметичности посадки и материала амбушюр. Решение достойно справляется с высокочастотными звуками, однако с низкочастотными шумами — менее эффективно.
Какими наушниками вы пользуетесь? Напишите в комментариях
ANC — полезная и удобная технология. Спасибо за интересную статью!
?