Hogyan működik a zajszűrés a fejhallgatóban, és miért nem ment meg minden külső hangtól
Vegyes Cikkek / / May 15, 2021
A kíméletlen fizika megakadályozza, hogy a zajcsökkentő rendszerek tökéletes csendet teremtsenek.
2020-ban a távmunkára való átállás miatt sok embernek fejhallgatóra volt szüksége, hogy online konferenciákon kommunikálhasson kollégáival és elhatárolódhasson a háztartás tagjaitól. Különösen népszerűek a zajcsökkentő készülékek: segítettek jobban összpontosítani a munkára, mivel csökkentették a külső zajszintet.
De már régóta voltak ilyen modellek: a zajcsökkentő rendszerű háztartási fejhallgatók először 1989-ben jelentek meg. Nemrégiben az Apple felhívta a figyelmet erre a szolgáltatásra az AirPods Pro kiadásával, majd AirPods Max.
Sokan azt várják, hogy a zajcsökkentő fejhallgató teljesen "kikapcsolja" a környezeti hangot, és csalódnak, amikor nem. Annak megértéséhez, hogy a technológia miért nem utánozza a Némítás gombot, meg kell értenie, hogyan működik.
Hogyan működik az aktív zajszűrés
Az aktív zajcsökkentő technológia a hadseregből a háztartási készülékekre vándorolt: már a 20. század közepén ilyen rendszereket használtak a repülőgépek és helikopterek pilótafülkéinek zajszintjének csökkentésére. Létrehozták az első on-ear aktív zajcsökkentő fejhallgatót
A fejhallgató története helikopterekre 1957-ben.Otthoni használatra a technológiát a Bose adaptálta - 1989-ben a fejhallgatói lettek a zajcsökkentő úttörők a szórakoztató elektronikai piacon.
A működés elve a következő: a mikrofonrendszer érzékeli a fejhallgató körüli zajszintet, majd a hangszórókban azonos amplitúdójú, de antifázisú jel jön létre. Ennek eredményeként a zaj- és zajhullámok kölcsönösen elnyomják egymást. Természetesen az antifázis hullám létrehozásához a fejhallgatót valamilyen áramforráshoz kell csatlakoztatni, ezért hívják az ilyen rendszert aktívnak.
A gyakorlatban megvalósítani nem olyan egyszerű, mint amilyennek látszik. Minden a hang természetéről szól. A jel generálása antifázisban nehéz feladat: gyorsan és pontosan el kell végezni. Gyors, mert a zaj megváltozhat például egy kávézóban, vagy csészék kopognak a csészealjakon, vagy valakit gratulálnak a születésnapjához, vagyis ingatag hang háttér és alkalmazkodni kell hozzá. Pontosan azért, mert a fázis és az antifázis közötti eltérés kellemetlen torzulásokhoz vezethet.
Ezért az Aktív zajszűrés a legalkalmasabb az olyan monoton alacsony frekvenciájú hangok kezelésére, mint a repülőgép-hajtások zümmögése vagy a szellőzés. Többé-kevésbé állandó amplitúdóval rendelkeznek, és a hullámhossz alacsony frekvenciákon meglehetősen nagy, és megbocsát bizonyos jelkülönbségeket a fázisban és az antifázisban. Egy kávézó esetében a zaj alapját közepes és magas frekvenciájú hangok hozzák létre, amelyekre a hullámhossz sokkal rövidebb, az amplitúdó pedig élesebben változik - magasabb követelményeik vannak az antifázis jelre.
A modern aktív zajcsökkentő rendszerek még nem rendelkeznek elegendő számítási erővel az idegenek beszélgetéseinek és a hirtelen dübörgés elhallgattatásához. De jól kezelik a monoton háttérzajt.
Hogyan működik a passzív zajeltávolítás
Az aktív zajcsökkentés mellett van passzív zajcsökkentés is. Ez mondhatni hangszigetelés: felteszi a fejhallgatót - és minden elfojtódik. Nem igényel áramot, és csak attól függ, hogy az eszköz mennyire szorosan illeszkedik a fülekhez és a fejhez. Ha van rés, a zaj hallható lesz.
Ezért teljes a fülbe helyezhető fejhallgató egyszerre több fülhallgató pár van, különböző méretűek: mindenkinek más a füle, néha nem könnyű megtalálni a tökéletes fülvédőt. Ha nem ülnek túl szilárdan, a modul nem biztosítja a megfelelő hangszigetelést.
De a tökéletesen illeszkedő fúvókák pontosan azt a zajt csillapítják, amellyel az aktív zajcsökkentés nem képes megbirkózni: közepes és magas frekvenciák, éles, hirtelen hangok. Mivel ez a rendszer nem támaszkodik az elektronika sebességére, hanem egyszerűen elfojt mindent, bár nem a teljes csend érdekében.
A passzív zajcsökkentés szintén jelentős szerepet játszik a nagy fülhallgatóval ellátott, teljes méretű fejhallgatókban. Minél szorosabban nyomják a fejpárnákat, annál kevesebb zajt hall, és annál kevesebb ember ismeri a zenéjét. De ha megváltoztathatja az in-ear fejhallgató nem megfelelő csatlakozásait, akkor semmit sem lehet kezdeni olyan nagy méretű fejhallgatókkal, amelyek nem illenek jól a fejére.
Ugyanakkor tökéletes csendet egy ilyen eszközzel nem lehet elérni. Az ok ismét a hang jellegében és az anyagokban rejlik. A hang terjed, bárhol is van környezet. A fizikai akadályok megzavarhatják, így egyszerűen bezáródhatnak fülek kezeket és elnyomja a világot.
A teljes hangszigetelés eléréséhez azonban speciális hangelnyelő anyagokat kell használni.
Emlékszel a nagy konstrukciós fejhallgatókra, amelyek védettek a kemény hangok ellen, mint egy kalapács? Nincs elektronikus kitöltés bennük - egyszerűen eltakarják a füleket, fizikai akadályt képezve a zaj számára, és felszabadítják a kezét. Ugyanakkor még mindig nem adnak teljes hallgatást: a kalapács jól hallható, bár unalmas.
Hogy a lehető legtöbbet hozza ki az ilyen fejhallgatókból hangszigetelés, több nedvszívó anyagot kell hozzáadnia, ami érezhetően nehezebbé és terjedelmesebbé teszi őket. Most képzelje el, hogy minden szükséges elektronikát csatlakoztatnia kell a már súlygyarapodó fejhallgatóhoz. A modell nagyon nehéz lesz.
Természetesen a gyártók fejlesztik mind az anyagokat, amelyekből a fejhallgató készül, mind azok elektronikus töltését, de még mindig messze vannak attól, hogy ideális csendet teremtsenek. Most megpróbálnak egyensúlyt teremteni a kényelem és a kínált funkciók hatékonysága között.
Mi befolyásolja a zajcsökkentés minőségét
A piacon sok olyan cég kínál aktív zajcsökkentő fejhallgatót, de honnan lehet tudni, kinek van a legjobb?
Megnézheti a jellemzőket. Például minél több mikrofon működik a zajcsökkentő rendszerben, annál pontosabban leolvasható a környezeti zümmögés, és az antifázis jel épül fel. Minél erősebb és modernebb a processzor, annál gyorsabban reagál a rendszer a környező zaj változásaira. Elméletben.
Néhány vállalat még egyedi zajcsökkentő algoritmusokat is kínál, mint például a Sony, a Bose, a Samsung, az Apple. Az ilyen rendszerekkel felszerelt fejhallgatókon kívül az eszközön kívül zajokat hallgató mikrofonok is rendelkeznek mikrofonokkal, amelyek felveszik a zajokat belül.
A kalibrálás során a fejhallgató reprodukálja a tesztjeleket, és ugyanazok a belső mikrofonok olvassák a választ. A kalibrálási eredmények alapján a zajcsökkentő algoritmus korrigálja a munkáját: mostantól az adott fül és fej geometriájához igazodik.
A passzív hangszigetelés az aktív zajcsökkentő rendszer működését is befolyásolja. Ha a fejhallgató laza és zajon áthalad, az antifázis jel nem fog olyan hatékonyan működni. A legtöbb teljes méretű aktív zajcsökkentő fejhallgató nagy, puha fülpárnákkal rendelkezik, amelyek átölelik a fej görbéit a maximális hangszigetelés érdekében.
Hogyan ne essen bele a marketingesek trükkjeibe
A zajcsökkentő fejhallgató problémája, hogy a cégek ravaszak: a reklámokban, amikor a zajszűrés be van kapcsolva, a párt változik csengő csend, a verő vonat kerekeinek helyét a derűs alpesi rétek foglalják el, és a következő ülésen sikoltozó baba feloldódik köd.
De maga a zajcsökkentési folyamat fizikája miatt irreális ilyen hatás elérése. Kezdetben egyébként a Bose cég őszintén zajcsökkentőnek - "zajcsökkentőnek" - nevezte a fejhallgatót, de aztán másokhoz hasonlóan átállt a zajcsökkentő - zajcsökkentő - kifejezésre.
Ennek eredményeként a hallgatók a csendben reménykedve lemennek ilyen fejhallgatóba Metró, kapcsolja be a zajcsökkentést... Megszűnik a szél ordítása az alagútban, de azok a hallgatók, akik arról beszélnek, hogy Stanislavsky gyötrelmeivel elmennek az ülésen. És hallható, ahogy valaki a közelben köhögött. Tompa, de mégis hallható.
Hol van az ígért csendem, rétem és alpesi frissességem? Álmokban. Mivel a technika még nem érte el ezt a szintet.
Ugyanakkor a marketing anyagokban a fejlesztők nagyon szeretik dicsekedni azzal, hogy rendszerük zajcsökkentést biztosít például -15 dB-ig. Az első dolog, amire odafigyelünk, az az "előtt" szó. A második az, hogy nincs meghatározva, hogy milyen körülmények között érhető el ez a –15 dB. Vagyis van néhány szám, de hogy hogyan lehet összehasonlítani őket a valósággal, nem nagyon világos.
Egy másik trükk a fogalmak helyettesítése. Előfordul, hogy a fejhallgató leírásában a zajcsökkentést olyan rendszernek nevezik, amely csillapítja a zajokat a hangátvitel során a hívások során. Vagyis beszélgetőtársa tisztábban hallja. De nem befolyásolja a külső zaj elnyomását, amikor zenét hallgat.
Mi a lényeg
Zajcsökkentő technológia abban a formában, ahogyan azt a gyártók hirdetési részlegei bemutatják fejhallgató, nem létezik. Sőt, hatása egyéni, és függ egy adott hallgató fizikai paramétereitől. Egyesek számára a teljes méretű fejhallgatók megfelelő passzív hangszigetelést biztosítanak, így az aktív zajcsökkentés jól működik. És egy másik személynél például az arccsontok eltérő szerkezete miatt a fejhallgató nem fog annyira szorosan illeszkedni, és az algoritmus hatástalan lesz. Tehát mindent ki kell próbálni.
Az aktív zajcsökkentő modellek alkalmasak azok számára, akik sokat közlekednek közlekedésben: buszokon, vonatokon és repülőgépeken. Az ilyen fejhallgatók fő jellemzője az a képesség, hogy elnyomja a monoton alacsony frekvenciájú zümmögést, és ő az, aki leggyakrabban kíséri az utazásokat. Kiváló minőségű aktív zajcsökkentésben különböznek, például:
- Sony WH - 1000XM4,
- Soundcore Liberty Air 2 Pro,
- Sennheiser Momentum True Wireless 2,
- Marshall Monitor II ANC,
- Samsung Galaxy Buds Pro.
Azok számára, akik megpróbálnak elmenekülni a zajos irodákból és háztartásokból, különös figyelmet kell fordítaniuk a fejhallgató illeszkedésére, és olyan modelleket kell keresniük, amelyek a lehető legközelebb illeszkednek a fejhez vagy a hallójárathoz. Ezek a fejhallgatók csökkentik az összes zaj szintjét, beleértve a hangokat is. De nem választhatja őket tanácsok szerint: ki kell próbálni őket.
Ha olyan modellre bukkan, amely jól illeszkedik és jól működik, valamint aktív zajcsökkentést is tartalmaz, örülhet: mindkét világ legjobbját hozhatja ki. De még mindig nem lehet tökéletes csendet elérni.
Olvassa el🧐
- 8 játék fejhallgató, amelyet megengedhet magának, hogy megvásárolhassa
- Milyen fejhallgatót válasszon, hogy ne bánja meg a vásárlást
- Huawei FreeBuds Pro áttekintés - szinte tökéletes zajcsökkentő fejhallgató