Как работает система шумоподавления в современных наушниках. Как работает шумоподавление в наушниках

Как это работает? Хотите верьте, хотите нет, но эта технология существует с 1970-х годов и впервые была использована в экспериментальных наушниках. Капитан, приготовьтесь к взлету! Позвольте нам объяснить, а затем мы покажем вам, какие модели работают лучше всего.

Как работает активное шумоподавление в наушниках

Наушники ANC стали самым популярным устройством для прослушивания музыки. Даже самые дешевые модели имеют встроенную систему шумоподавления. Преимущества шумоподавления очевидны. Вы можете слушать музыку, не отвлекаясь на окружающий шум, независимо от его причины. Специально для тех, кто раздумывает о покупке шумоподавляющих ушей, в этом разделе объясняется, как работает активное шумоподавление в наушниках, насколько оно эффективно и какие проблемы может вызвать.

Беспроводные наушники с активным шумоподавлением сложнее традиционных моделей. Помимо того, что на заднем плане почти нет шума, есть один недостаток. Из-за особенностей технологии шумоподавления такие гаджеты могут вызывать дискомфорт у некоторых пользователей.

Как устроены наушники с системой активного шумоподавления?

Беспроводные наушники с шумоподавлением в настоящее время очень популярны среди меломанов. Эти гаджеты составляют основную часть ассортимента всех моделей компонентов аудиоаппаратуры. Спрос на этот тип наушников обусловлен отсутствием внешних шумов при прослушивании музыки. Вы можете передвигаться на метро, лететь на самолете или летать по городу и наслаждаться работами любимых художников, не обращая внимания на суету и прочие шумы вокруг.

Шумоподавление в наушниках может быть активным или пассивным. Разница проста.

  • Активное шумоподавление (ANC) устраняет шум с помощью отдельного устройства или источника питания.
  • Пассивное шумоподавление (PNC) устраняет шум за счёт шумоизоляционных материалов и аксессуаров — абсорбирующих панелей, басовых ловушек или других компонентов.

Пассивные устройства шумоподавления используются уже давно. Фактически, они появились с открытием звукопоглощающих материалов. Активное шумоподавление — это новая технология, запатентованная американцем Полом Ройгом в 1936 году. В своем патенте Лур описал принцип подавления синусоидальных звуковых волн путем сдвига фазы формы волны, а также способ устранения шума вокруг динамика путем изменения полярности сигнала. В течение многих лет запатентованная система активного шумоподавления Liug используется в аэрокосмической промышленности. В потребительский сектор он попал только с появлением портативных MP3-плееров.

Как работают шумоподавляющие наушники

Конструкция наушников с шумоподавлением

Сегодня популярны наушники с активными системами шумоподавления. Внутри чашки гарнитуры установлен специальный микрофон, который улавливает шум и передает информацию на встроенный микропроцессор. Процессор определяет уровень шума и инвертирует сигнал для устранения окружающего шума.

Как работает активное шумоподавление в наушниках

Технология активного шумоподавления используется в наушниках для снижения влияния окружающего шума на барабаны слушателя. Система не является сложной. Окружающий шум подается на встроенный микрофон наушников, и специальный процессор преобразует входящую волну в обратную фазу.

Как работает шумоподавление в наушниках

Как работает активное шумоподавление в наушниках

Внутри трубки создаются две волны одинаковой длины и высоты, находящиеся в разных фазах. Уложенные друг на друга, они нейтрализуют друг друга. Преимущество этой системы в том, что она не влияет на сигнал воспроизведения и устраняет нежелательный фоновый шум. Это гарантирует, что уши слушателя принимают только музыку и отмененные сигналы, которые мы не слышим. Однако он не так идеален, как …

Одним из таких инструментов является активное шумоподавление (или наушники ANC (NC), наушники с наушниками от Active Noise Control. Они широко доступны у ряда ведущих (не ведущих) производителей.

Что это такое и как работает

Nagornyi_s

Активное шумоподавление — это метод устранения нежелательного шума путем покрытия специально сгенерированного звука.

Активное шумоподавление работает следующим образом. Система записывает подавляемый шум через внешний микрофон и производит звуковую волну одинаковой ширины, но отражающую фазу исходного звука. Шумовая волна и генерируемый звук смешиваются и подавляют друг друга.

Этот метод борьбы с шумом при прослушивании музыки позволяет избежать необходимости полного разделения шума или чрезмерной интенсивности звука. Это два метода, которые широко использовались в прошлом для подавления нежелательных шумов.

Первый патент в этой области, полученный в 1930-х годах, был реализован на практике всего полвека спустя. Технология активного шумоподавления первоначально использовалась в авиационной и оборонной промышленности. Лишь несколько лет назад он вышел на потребительский рынок.

Эффективно ли это

284px-Active_Noise_Reduction

Многие ошибочно считают активное шумоподавление маркетинговым трюком. Да, он не устраняет все шумы, но обеспечивает немедленную работу.

Принято считать, что человек может воспринимать звуки в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Самые современные «системы шумоподавления» очень хорошо справляются с шумом в диапазоне от 100 Гц до 1 кГц. Этого достаточно, чтобы избавить слушателя от чужих разговоров, движения ветра и шума.

Шумоподавление в таких наушниках не поможет, поскольку вибрации ниже 100 Гц воспринимаются не только нашими ушами, но и телом. Что касается верхней области, система может преобразовывать высокие тики или свисты в тихие устья.

Хорошие наушники с шумоподавлением могут создать ощущение, что вы находитесь в тихой комнате, даже если вы едете по шумной дороге.

Полезные фишки активного шумоподавления

shb8850nc_27-mi1-global-001

Производители стараются, чтобы наушники были оснащены внешним микрофоном, чтобы их можно было использовать в месте назначения.

Некоторые модели могут временно отключать шумоподавление и передавать звук «OUT» на наушники. Это позволяет общаться с абонентами, безопасно передвигаться и получать информацию из окружающего мира, не снимая наушников.

Еще одно преимущество моделей с активным шумоподавлением — встроенный усилитель. Они создают «антишум» для работы системы, но в дополнение к этому усилители могут обеспечить высококачественное звучание.

Уже в 1950-х годах активное шумоподавление использовалось в авиационной промышленности. Системы Лоуренса Фогеля использовались для контроля шума в вертолетах и самолетах.

Как это устроено в наушниках

Чтобы слышать, что происходит вокруг вас, наушники оснащены чувствительными микрофонами. Они прослушивают шум в окружающей среде и посылают сигнал в специальный процессор, отвечающий за подавление шума. Задача процессора — мгновенно «отзеркалить» звук.

Для этого некоторые наушники оснащены отдельными динамиками, которые либо извлекают нужный сигнал, либо смешивают его с основным звуком. В любом случае шум обесценивается и не слышен.

Что не умеет шумодав

Невозможно отключить все звуки таким образом. Даже при шумоподавлении очень высокие и очень низкие частоты продолжают проходить. Поэтому, если вы стоите рядом с компрессором, вы в любом случае почувствуете низкочастотные вибрации и шум. Однако из-за шума на улице и в офисе шум отлично справляется со своей нейтральной ролью.

В некоторых наушниках при включенном шумоподавлении может возникнуть ощущение, что что-то давит на уши. Фактически, нет никакого дополнительного давления на барабанные перепонки. Это просто психоакустический эффект от того, что вы слышите тишину. Все, что вам нужно сделать, — это играть музыку, и эмоции исчезают.

Почему я всё ещё слышу некоторые звуки при включённом шумоподавлении?

  1. Микрофоны и динамики ваших наушников имеют ограниченный диапазон действия, то есть они не слышат и не могут воспроизвести некоторые волны.
  2. Вы слышите не только ушами, но и частично всем телом: вы ощущаете вибрации окружающей среды, которые тоже могут восприниматься как звук.
  3. Человеческий слух настроен хорошо различать человеческие голоса, поэтому когда где-то рядом кто-то говорит, мы более чутки к таким звукам. Подавить их полностью довольно сложно.

Конечно, технология шумоподавления все еще не настолько эффективна, как хотелось бы. Но все же это лучше, чем ничего. Наслаждайтесь 🙂.

В Мастерской Яндекса вы можете стать программистом, тестировщиком, аналитиком или менеджером цифровых продуктов. Первая часть тренинга всегда бесплатна, чтобы попробовать и найти то, что вам нравится. Далее, существует программа трудоустройства.

Наушники с активным шумоподавлением (ANC) уменьшают шум от коллег, автомобилей, электроприборов и других внешних шумов, чтобы вы могли лучше слышать музыку, аудиокниги или громкую связь. Здесь мы объясняем принципы работы ANC, нюансы технологии и предлагаем модели, на которые стоит обратить внимание. Ссылки можно найти в конце статьи.

В чем разница между активным шумоподавлением и шумоизоляцией?

Это довольно простой вопрос, но его стоит рассмотреть, поскольку некоторые производители могут утверждать, что их продукция имеет «конструкцию шумоподавления» или «способность подавления естественного шума», что не одно и то же.

Активное шумоподавление — это технология, которая, по сути, является беспроводной электронной и требует энергии для работы. С его помощью сразу становится ясно, что беспроводные наушники быстрее разряжают аккумулятор при включении ANC.

Шумоизоляция, с другой стороны, является естественной по своей природе. Этот термин используется для описания наушников, которые блокируют внешний звук и уменьшают количество звука, попадающего в ухо, не требуя затрат энергии. Желаемый результат может быть достигнут только при высококачественном строительстве и дизайн.

Закрытая крышка, кожаные амбушюры, удобное прилегание к ушному каналу, выбор больших или меньших амбушюр для наушников, поддержка при большем давлении в подголовнике (чтобы наушники были ближе к уху), накладка на трубку, даже форма и материал корпуса динамика, все способствуют пассивной шумоизоляции. Однако обратите внимание, что это не заменяет активное шумоподавление.

Могут ли наушники с шумоподавлением постоянно блокировать весь звук?

К сожалению, это не так — по крайней мере, пока. Они приближаются к этой цели, но некоторые звуки остаются за барьером, поскольку наушники не могут автоматически генерировать правильный сигнал.

Системы шумоподавления работают лучше всего, когда отключаемый ими шум низкочастотный и постоянный. Примерами могут служить вагоны поездов, двигатели самолетов и кондиционеры в офисах. Даже лучшие модели наушников с ANC не могут воспроизводить звук вне фазы в реальном времени, поэтому случайные шумы, такие как крики, лай собак или автомобильные гудки, будут по-прежнему слышны.

Какие модели наушников с шумоподавлением можно считать лучшими?

Если вы дочитали до этого места, вы уже знаете, что эти наушники идеально подходят для движения и поездок. Вместо того чтобы пытаться заглушить шум на высокой громкости, они позволяют слушать музыку на более низкой громкости, что безопаснее и менее обременительно.

У этой технологии есть некоторые недостатки. Наушники со встроенным шумоподавлением обычно стоят дороже, чем наушники без встроенного шумоподавления, а длительная работа ANC может сократить срок службы аккумулятора наушников.

Наконец, добавление этой функции может снизить общее качество звука. Лучшие современные модели избегают этой ловушки, но из-за низкой эффективности активного шумоподавления качество воспроизведения музыки также часто оказывается ниже среднего. Пара крутых шумоподавляющих конструкций, разработанных исключительно для усиления звука, может стать лучшим выбором, особенно если технология шумоподавления требуется нечасто.

Если это относится к вашей гарнитуре, у нас есть несколько предложений. Мы попробовали множество моделей этого типа — наушники, накладные наушники, закрытые наушники — от больших имен до самых малоизвестных брендов. Среди наших фаворитов — отмеченный наградами журнал Hi-Fi Magazine? Sony WH-1000XM3 (кстати, новая версия в производстве — скоро будет XM4-Al) и родственные колонки Sony WF-1000XM3, а также B&W PX7, Sennheiser Momentum Wireless и Bose Noise 700.

Низкие частоты воспринимаются человеческим телом, а не ухом, поэтому используемая система ANC имеет лишь незначительный эффект. При работе с частотами шума выше 1000 Гц шумоподавление может даже мало что добавить к фону. Все пользователи получат очень слабый звук, который невозможно услышать.

Невыносимая чистота музыки

NC-телефоны имеют неоднозначную историю побочных эффектов, включая головные боли, неприятные ощущения при прослушивании и психологический дискомфорт после длительного использования в течение долгого времени. Известно, что около 5-7% людей, использующих обычные наушники, не переносят устройства с активным шумоподавлением.

Это факт, что человек привыкает и адаптируется к постоянному шуму в течение всей своей жизни. Музыка, как правило, сильно отличается от других звуковых стимулов. Эта разница приводит к тому, что мозг некоторых людей вынужден заново адаптироваться к новому, более монотонному фону, создаваемому наушниками NC. Кроме того, как отмечалось выше, активные системы шумоподавления могут сопровождаться собственным высокочастотным шумом. Это может сопровождаться головными болями и дискомфортом при прослушивании.

Нельзя забывать и о распространенных головных болях от напряжения, которые могут быть вызваны (среди прочих факторов) тугими головными скобами (часто используемыми с наушниками этого типа для улучшения пассивной звукоизоляции полноразмерных чашек).

Неправильный выбор и НЗ наушников и вызывает дискомфорт согласно статье 502 Гражданского кодекса РФ и статье 25 Закона РФ. 2300-1 от 7 февраля 1992 года «О защите прав потребителей», гаджет можно вернуть в магазин в течение 14 дней.

Эти жилеты обеспечивают идеальную среду и устраняют внешние помехи, позволяя вам сосредоточиться на том, что вы слышите, будь то музыка, подкасты или то, что вы слушаете. А когда вы захотите вернуться к тому, что происходит вокруг вас, все, что вам нужно сделать, это выключить их.

Шумоподавление в наушниках: как работает и какие у него недостатки

Наушники с активным шумоподавлением (ANC) уменьшают шум от коллег, автомобилей, электроприборов и других внешних шумов, чтобы вы могли лучше слышать музыку, аудиокниги или громкую связь. Здесь мы объясняем принципы работы ANC, нюансы технологии и предлагаем модели, на которые стоит обратить внимание. Ссылки можно найти в конце статьи.

Активное шумоподавление поддерживают полноразмерные или накладные наушники, а также более компактные модели с наушниками-вкладышами.

Встроенный микрофон собирает окружающий шум, а специальный процессор практически мгновенно генерирует «зеркальные» (обратные по фазе) звуковые волны. Затем «зеркальные» волны воспроизводятся вместе с музыкой из наушников.

В результате шум, проходящий через наушники, и его «инвертированные» волны-близнецы подавляют друг друга. Остается только музыка. Представьте, например, что вы идете против движения на подземном эскалаторе. Когда вы двигаетесь в одном направлении, эскалатор движется в другом направлении, и скорость становится равной нулю.

В этом случае активному шумоподавлению помогает пассивное шумоподавление. Это регулируется применением наушников и амбушюр (кожаные, тканевые или силиконовые амбушюры, прикладываемые к уху, оборачиваемые вокруг уха или носимые в ушном канале).

Поскольку беруши не имеют амбушюров, они генерируют много внешнего шума, с которым ANC не может справиться. Однако они не оказывают сильного давления на уши.

Невозможно нейтрализовать 100% шума окружающей среды. Однако в сочетании с пассивной шумоизоляцией технология активного шумоподавления значительно снижает шум от разговоров с коллегами, от подземных транспортных средств и от автомобилей за окном.

Что еще полезно знать?

Рекомендуется отключать активное шумоподавление, когда вы находитесь на улице или в метро, так как эти наушники могут проигрывать опасные ситуации. Та же функция шумоподавления AirPodsPro автоматически усиливает громкие звуки, но не используйте ANC, если у вас дома есть маленькие дети.

Выбираете наушники с шумоподавлением? Читайте наш большой тест — мы протестировали пять моделей из дома, во время звонка на работу, в кафе и в метро.

Оцените статью
Бизнес блог