Paano gumagana ang pagkansela ng ingay sa mga headphone at kung bakit hindi ito nakakatipid mula sa lahat ng panlabas na tunog

2024 May -akda: Malcolm Clapton | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 04:13

Pinipigilan ng walang awa na pisika ang mga sistema ng pagkansela ng ingay sa paglikha ng perpektong katahimikan.

Noong 2020, dahil sa paglipat sa telecommuting, maraming tao ang nangangailangan ng mga headphone para makipag-usap sa mga kasamahan sa mga online na kumperensya at idistansya ang kanilang sarili sa mga miyembro ng sambahayan. Ang mga gadget na may pagkansela ng ingay ay nakakuha ng partikular na katanyagan: nakatulong sila upang mas mahusay na tumuon sa trabaho dahil sa katotohanan na binawasan nila ang antas ng panlabas na ingay.

Ngunit may mga ganitong modelo sa loob ng mahabang panahon: ang mga headphone ng sambahayan na may sistema ng pagkansela ng ingay ay unang lumabas noong 1989. Kamakailan lamang, binigyang pansin ng Apple ang tampok na ito sa paglabas ng AirPods Pro at pagkatapos ay ang AirPods Max.

Inaasahan ng marami na ang mga headphone sa pagkansela ng ingay ay ganap na "i-off" ang nakapaligid na tunog, at nabigo kapag hindi nila ginagawa. Upang maunawaan kung bakit hindi ginagaya ng teknolohiya ang button na I-mute, kailangan mong maunawaan kung paano ito gumagana.

Paano gumagana ang aktibong pagkansela ng ingay

Ang aktibong teknolohiya sa pagkansela ng ingay ay lumipat sa mga kagamitan sa sambahayan mula sa militar: nasa kalagitnaan na ng ika-20 siglo, ang mga naturang sistema ay ginamit upang bawasan ang antas ng ingay sa mga sabungan ng mga sasakyang panghimpapawid at helicopter. Ang unang on-ear active noise cancelling headphones ay nilikha para sa mga helicopter noong 1957.

Para sa paggamit sa bahay, ang teknolohiya ay inangkop ng Bose - ang mga headphone nito ang naging mga pioneer sa pagkansela ng ingay sa consumer electronics market noong 1989.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay ang mga sumusunod: nakita ng sistema ng mikropono ang antas ng ingay sa paligid ng mga headphone, at pagkatapos ay isang senyas na may parehong amplitude, ngunit sa antiphase, ay muling ginawa sa mga speaker. Bilang resulta, ang mga alon ng ingay at anti-ingay ay magkasabay na pinipigilan ang isa't isa. Siyempre, upang malikha ang isang antiphase wave, ang mga headphone ay dapat na konektado sa ilang uri ng pinagmumulan ng kuryente, kaya naman ang ganitong sistema ay tinatawag na aktibo.

Ang pagpapatupad nito sa pagsasanay ay hindi kasingdali ng tila. Ito ay tungkol sa mismong kalikasan ng tunog. Ang pagbuo ng signal sa antiphase ay isang mahirap na gawain: dapat itong makumpleto nang mabilis at tumpak. Mabilis, dahil maaaring magbago ang ingay, halimbawa, sa isang cafe, alinman sa mga tasa ay kumakatok sa mga platito, o may binabati sa kanilang kaarawan, iyon ay, isang pabagu-bagong background ng tunog at kailangan mong mag-adjust dito. Eksakto, dahil ang paglihis sa pagitan ng phase at antiphase ay maaaring humantong sa hindi kanais-nais na pagbaluktot.

Ito ang dahilan kung bakit pinakamainam ang Active Noise Cancellation sa pagharap sa mga monotonous low-frequency na tunog tulad ng ugong ng mga makina ng sasakyang panghimpapawid o bentilasyon. Mayroon silang higit pa o hindi gaanong pare-pareho ang amplitude, at ang wavelength sa mababang frequency ay medyo malaki at pinapatawad ang ilang pagkakaiba sa signal sa phase at antiphase. Sa kaso ng isang cafe, ang batayan ng ingay ay nilikha ng daluyan at mataas na dalas ng mga tunog, kung saan ang haba ng daluyong ay mas maikli at ang amplitude ay nagbabago nang mas matindi - mayroon silang mas mataas na mga kinakailangan para sa isang antiphase signal.

Ang mga modernong aktibong sistema ng pagkansela ng ingay ay wala pang sapat na kapangyarihan sa pag-compute upang patahimikin ang mga pag-uusap ng mga estranghero at ang biglaang pag-ugong. Ngunit maayos nilang pinangangasiwaan ang monotonous na ingay sa background.

Paano gumagana ang passive noise cancellation

Bilang karagdagan sa aktibong pagkansela ng ingay, mayroon ding passive noise cancellation. Ito ay masasabing soundproofing: naglalagay ka ng mga headphone - at lahat ng bagay sa paligid ay nagiging muffled. Hindi ito nangangailangan ng kuryente at nakasalalay lamang sa kung gaano kahigpit ang pagkakalapat ng aparato sa mga tainga at ulo. Kung mayroong anumang puwang, ang ingay ay maririnig.

Iyon ang dahilan kung bakit ang mga in-ear headphone ay may kasamang ilang pares ng earpiece, iba-iba ang laki: iba-iba ang tainga ng lahat, at kung minsan ay hindi madaling mahanap ang perpektong ear pad. Kung hindi sila umupo nang napakatatag, ang gadget ay hindi magbibigay ng tamang antas ng pagkakabukod ng tunog.

Ngunit ang mga nozzle na may perpektong tugma ay epektibong nagbabasa ng mismong ingay na hindi kayang harapin ng aktibong pagkansela ng ingay: mga mid at mataas na frequency, matutulis, biglaang mga tunog. Dahil ang circuit na ito ay hindi umaasa sa bilis ng electronics, ngunit simpleng muffles lahat ng bagay sa paligid, kahit na hindi upang makumpleto ang katahimikan.

Malaki rin ang ginagampanan ng passive noise cancellation sa mga full-size na headphone na may malalaking tasa. Kung mas mahigpit na idiniin ang mga ear pad sa iyong ulo, mas kaunting ingay ang iyong maririnig at mas kaunting mga tao na nasa malapit ang makakaalam tungkol sa iyong musika. Ngunit kung maaari mong baguhin ang hindi angkop na mga attachment para sa mga in-ear na headphone, kung gayon walang magagawa sa mga full-size na hindi magkasya nang maayos sa ulo.

At gayunpaman, hindi makakamit ang perpektong katahimikan sa gayong gadget. Ang dahilan ay muli sa likas na katangian ng tunog at sa mga materyales. Ang tunog ay nagpapalaganap saanman mayroong daluyan. Maaaring pigilan siya ng mga pisikal na balakid, kaya maaari mo lamang takpan ang iyong mga tainga gamit ang iyong mga kamay at lunurin ang mundo sa paligid.

Gayunpaman, upang makamit ang kumpletong pagkakabukod ng tunog, dapat gumamit ng mga espesyal na materyales na sumisipsip ng tunog.

Tandaan ang malalaking construction headphones na isinusuot upang maprotektahan laban sa malupit na tunog tulad ng jackhammer? Walang elektronikong pagpuno sa mga ito - tinatakpan lang nila ang mga tainga, na lumilikha ng pisikal na hadlang para sa ingay at pinapalaya ang iyong mga kamay. Kasabay nito, hindi pa rin sila nagbibigay ng kumpletong katahimikan: ang jackhammer ay naririnig, kahit na mapurol.

Upang makakuha ng maximum na paghihiwalay ng tunog sa mga headphone na ito, kailangan mong magdagdag ng higit pang sumisipsip na materyal, na gagawing mas mabigat at mas makapal ang mga ito. Ngayon isipin na kakailanganin mong ikonekta ang lahat ng kinakailangang electronics sa mga headphone na tumataba na. Ang modelo ay magiging napakabigat.

Siyempre, pinapabuti ng mga tagagawa ang parehong mga materyales kung saan ginawa ang mga headphone at ang kanilang elektronikong pagpuno, ngunit malayo pa rin sila sa paglikha ng perpektong katahimikan. Ngayon sinusubukan nilang gumawa ng balanse sa pagitan ng kaginhawaan ng paggamit at ang kahusayan ng mga inaalok na function.

Ano ang nakakaapekto sa kalidad ng pagbabawas ng ingay

Mayroong maraming mga kumpanya sa merkado na nag-aalok ng aktibong ingay sa pagkansela ng mga headphone, ngunit paano mo malalaman kung sino ang may pinakamahusay?

Maaari mong tingnan ang mga katangian. Halimbawa, kung mas maraming mikropono ang gumagana sa sistema ng pagbabawas ng ingay, mas tumpak na babasahin ang antas ng ugong sa paligid at mas tama ang pagbuo ng antiphase signal. Kung mas malakas at moderno ang processor, mas mabilis na tutugon ang system sa mga pagbabago sa ingay sa paligid. Sa teorya.

Nag-aalok pa nga ang ilang kumpanya ng mga custom na algorithm sa pagbabawas ng ingay, gaya ng Sony, Bose, Samsung, Apple. Ang mga headphone na nilagyan ng gayong mga system, bilang karagdagan sa mga mikropono na nakikinig sa ingay sa labas ng device, ay mayroon ding mga mikropono na kumukuha ng ingay sa loob.

Sa panahon ng pagkakalibrate, ang mga headphone ay gumagawa ng mga signal ng pagsubok, at ang parehong panloob na mikropono ay nagbabasa ng tugon. Batay sa mga resulta ng pagkakalibrate, itinatama ng algorithm ng pagbabawas ng ingay ang trabaho nito: ito ay nababagay na ngayon sa geometry ng mga partikular na tainga at ulo.

Ang passive sound insulation ay nakakaapekto rin sa pagpapatakbo ng aktibong sistema ng pagbabawas ng ingay. Kung ang mga headphone ay maluwag at dumaan sa ingay, ang antiphase signal ay hindi gagana nang kasing epektibo. Karamihan sa mga full-size na active noise cancelling headphone ay nagtatampok ng malalaki at malambot na ear cushions na yumakap sa mga kurba ng iyong ulo para sa maximum sound isolation.

Paano hindi mahulog para sa mga trick ng mga marketer

Ang problema sa ingay sa pagkansela ng mga headphone ay ang mga kumpanya ay nagsisinungaling: sa mga patalastas, kapag ang pagkansela ng ingay ay naka-on, ang party ay pinalitan ng isang tumutunog na katahimikan, ang lugar ng mga humahampas na mga gulong ng tren ay kinuha ng matahimik na alpine meadows, at ang sanggol ay sumisigaw sa ang susunod na upuan ay natunaw sa manipis na ulap.

Ngunit dahil sa pisika ng proseso ng pagbabawas ng ingay mismo, hindi makatotohanang makamit ang gayong epekto. Sa una, sa pamamagitan ng paraan, ang kumpanya ng Bose ay matapat na tinawag ang mga headphone nito na Noise-Reducing - "pagbabawas ng ingay", ngunit pagkatapos, tulad ng iba, ay lumipat sa terminong Noise-Canceling - "pagkansela ng ingay".

Bilang resulta, ang mga gumagamit, na umaasa sa katahimikan, ay bumaba sa naturang mga headphone sa subway, i-on ang pagkansela ng ingay … Ang pag-ungol ng hangin sa lagusan ay nawala, ngunit ang mga mag-aaral na nagsasalita tungkol sa pagpasa sa sesyon na may dalamhati ni Stanislavsky ay hindi.. At maririnig ang paraan ng pag-ubo ng isang tao sa malapit. Mapurol, ngunit naririnig pa rin.

Nasaan ang aking ipinangakong katahimikan, parang at pagiging bago ng alpine? Sa mga panaginip. Dahil ang teknolohiya ay hindi pa umabot sa antas na ito.

Kasabay nito, sa mga materyales sa marketing, ang mga developer ay gustung-gusto na ipagmalaki ang katotohanan na ang kanilang system ay nagbibigay ng pagbabawas ng ingay, halimbawa, hanggang sa -15 dB. Ang una nating binibigyang pansin ay ang salitang "noon". Ang pangalawa ay hindi ito tinukoy sa kung anong mga kundisyon ang mga −15 dB na ito ay maaaring makamit. Iyon ay, mayroong ilang mga numero, ngunit kung paano ihambing ang mga ito sa katotohanan ay hindi masyadong malinaw.

Ang isa pang lansihin ay ang pagpapalit ng mga konsepto. Nangyayari na sa paglalarawan ng mga headphone, ang pagkansela ng ingay ay isang sistema na nagpapahina ng ingay sa panahon ng paghahatid ng boses sa mga tawag. Ibig sabihin, mas malinaw kang naririnig ng iyong kausap. Ngunit hindi ito nakakaapekto sa pagsugpo sa panlabas na ingay kapag nakikinig sa musika.

Ano ang ilalim na linya

Ang teknolohiya sa pagkansela ng ingay sa anyo kung saan ito ay ipinakita ng mga departamento ng advertising ng mga tagagawa ng headphone ay hindi umiiral. Bukod dito, ang epekto nito ay indibidwal at depende sa mga pisikal na parameter ng isang partikular na tagapakinig. Para sa ilan, ang mga full-size na headphone ay nagbibigay ng sapat na passive sound isolation para gumana nang maayos ang aktibong pagkansela ng ingay. At sa ibang tao, halimbawa, dahil sa ibang istraktura ng cheekbones, ang mga headphone ay hindi magkasya nang mahigpit at ang algorithm ay hindi magiging epektibo. Kaya lahat ay kailangang subukan.

Ang mga modelong may aktibong pagkansela ng ingay ay angkop para sa mga madalas maglakbay sa transportasyon: sa mga bus, tren at eroplano. Ang pangunahing tampok ng naturang mga headphone ay ang kakayahang mag-muffle ng monotonous low-frequency hum, at siya ang madalas na kasama sa mga paglalakbay. Naiiba sila sa mataas na kalidad na aktibong pagkansela ng ingay, halimbawa:

• Sony WH ‑ 1000XM4,
• Soundcore Liberty Air 2 Pro,
• Sennheiser Momentum True Wireless 2,
• Marshall Monitor II ANC,
• Samsung Galaxy Buds Pro.

Ang mga nagsisikap na makatakas mula sa maingay na mga opisina at sambahayan ay dapat magbayad ng espesyal na pansin sa pagkakabit ng mga headphone at maghanap ng mga modelo na magkasya nang malapit hangga't maaari sa ulo o sa kanal ng tainga. Binabawasan ng mga headphone na ito ang antas ng lahat ng ingay sa paligid, kabilang ang mga boses. Ngunit hindi mo mapipili ang mga ito ayon sa payo: kailangan mong subukan ang mga ito.

Kung makatagpo ka ng isang modelo na akma at mahigpit at may kasamang Active Noise Cancellation, maaari kang magalak: makukuha mo ang pinakamahusay sa parehong mundo. Ngunit hindi mo pa rin makakamit ang perpektong katahimikan.