Căști cu anulare a zgomotului: evaluare și recenzii. Sistem activ de reducere a zgomotului în căștile intraauriculare
Acest exemplu demonstrează utilizarea filtrelor adaptive pentru a atenua zgomotul acustic în sistemele active de reducere a zgomotului.
Anularea activă a zgomotului.
Sistemele active de control al zgomotului sunt folosite pentru a atenua zgomotul nedorit care se propagă prin aer folosind dispozitive electroacustice: dispozitive de măsurare (microfoane) și excitatoare de semnal (difuzoare). Semnalul de zgomot vine de obicei de la un dispozitiv, cum ar fi o mașină rotativă, și este posibil să se măsoare zgomotul aproape de sursa sa. Scopul unui sistem activ de reducere a zgomotului este de a crea un semnal „anti-zgomot” folosind un filtru adaptiv care va atenua zgomotul într-o anumită zonă liniștită. Această problemă diferă de reducerea adaptivă convențională a zgomotului prin aceea că: - semnalul de răspuns nu poate fi măsurat imediat, dar este disponibilă doar versiunea sa atenuată; - la adaptare, sistemul activ de reducere a zgomotului trebuie sa tina cont de eroarea secundara de propagare a semnalului de la difuzoare la microfon.
Sarcinile de reducere activă a zgomotului sunt discutate mai detaliat în cartea lui S.M. Kuo și D.R. Morgan, „Active Noise Control Systems: Algorithms and DSP Implementations”, Wiley-Interscience, New York, 1996.
Calea de răspândire secundară.
Calea secundară de propagare este calea pe care o parcurge semnalul anti-zgomot de la ieșirea difuzorului la microfonul de măsurare a erorilor situat în zona liniștită. Următoarele comenzi descriu răspunsul la impuls al unei căi difuzor-microfon cu o lățime de bandă limitată de 160-2000 Hz și o lungime a filtrului de 0,1 s. Pentru această sarcină de reducere activă a zgomotului, vom folosi o rată de eșantionare de 8000 Hz.
Fs = 8e3; % 8 KHz N = 800; % 800 contorizează la 8 kHz = 0,1 secunde Debit = 160; % frecvență de tăiere mai mică: 160 Hz Fhigh = 2000; % frecvență de tăiere superioară: 2000 HzîntârziereS = 7; Ast = 20; % suprimare 20 dB Nfilt = 8; % ordine de filtrare % Creați un filtru de trecere de bandă pentru a simula un canal cu bandă limitată% bandwidth Fd = fdesign.bandpass("N,Fst1,Fst2,Ast" ,Nfilt,Flow,Fhigh,Ast,Fs); Hd = design(Fd,"cheby2" ,"FilterStructure" ,"df2tsos" ,... "SystemObject" ,true); % Filtrare de zgomot pentru a obține răspunsul la impulsul canalului H = pas(Hd,); H = H/norma(H); t = (1:N)/Fs; plot(t,H,"b"); xlabel(„Timp, s”); ylabel( „Valori cote”); titlu( „Răspunsul la impuls al căii de propagare a semnalului secundar”);
Determinarea căii secundare de răspândire.
Prima sarcină a unui sistem activ de reducere a zgomotului este de a determina răspunsul la impuls al căii de propagare secundară. Acest pas este de obicei efectuat înainte de reducerea zgomotului folosind un semnal aleator sintetizat redat prin difuzoare în absența zgomotului. Comenzile de mai jos generează un semnal aleatoriu care durează 3,75 secunde, precum și un semnal măsurat la microfon cu o eroare.
NtrS = 30000; s = randn(ntrS,1); % sinteza semnalului aleatoriu Hfir = dsp.FIRFilter("Numerator", H."); dS = pas(Hfir,s) + ... % semnal aleator trecut prin canalul secundar 0,01*randn(ntrS,1); % zgomot microfon
Creați un filtru pentru a evalua calea de propagare secundară.
În cele mai multe cazuri, pentru a controla în mod adecvat algoritmul, durata de răspuns a filtrului care estimează calea de propagare secundară trebuie să fie mai scurtă decât calea secundară în sine. Vom folosi un filtru de 250 de comenzi, care corespunde unui răspuns la impuls de 31 ms. Orice algoritm de filtrare FIR adaptiv este potrivit în acest scop, dar algoritmul LMS normalizat este de obicei utilizat datorită simplității și robusteței sale.
M = 250; muS = 0,1; hNLMS = dsp.LMSFilter ("Metoda" ,"LMS normalizat" ,"StepSize" , muS,... "Lungime" , M); = pas(hNLMS,s,dS); n = 1:ntrS; plot(n,dS,n,yS,n,eS); xlabel(„Numărul de iterații”); ylabel( "Nivelul semnalului"); titlu( „Identificarea unei căi de propagare secundară cu algoritmul NLMS”); legendă( „Semnal așteptat”,„Ieșire semnal”,„Semnal de eroare” ); 
Acuratețea estimării rezultate.
Cum este estimat cu exactitate răspunsul la impuls al căii secundare? Acest grafic prezintă coeficienții căii reale și ale căii calculate de algoritm. Numai sfârșitul răspunsului la impuls rezultat are inexactități. Această eroare reziduală nu va afecta performanța sistemului ANC în timp ce acesta lucrează la sarcina selectată.
Grafic(t,H,t(1:M),Hhat,t,); xlabel("Timp, s"); ylabel( „Valori cote”); titlu( „Determinarea răspunsului la impuls al căii de propagare secundară”); legendă( "Valabil", „Evaluat” , „Eroare” ); 
Calea principală de propagare a semnalului.
Calea zgomotului care trebuie suprimat poate fi descrisă și folosind un filtru liniar. Următoarele comenzi generează un răspuns la impuls al traseului sursă de zgomot-microfon cu o lățime de bandă limitată de 200-800 Hz și un timp de răspuns de 0,1 s.
ÎntârziereW = 15; Debit = 200; % frecvență de tăiere mai mică: 200 Hz Fhigh = 800; % frecvență de tăiere superioară: 800 Hz Ast = 20; % suprimare 20 dB Nfilt = 10; % ordine de filtrare
% Creați un filtru trece-bandă pentru a simula răspunsul la impuls
% bandă limitată Fd2 = fdesign.bandpass("N,Fst1,Fst2,Ast" ,Nfilt,Flow,Fhigh,Ast,Fs); Hd2 = design(Fd2,"cheby2" ,"FilterStructure" ,"df2tsos" ,... "SystemObject" ,true); % Filtrare de zgomot pentru a obține răspuns la impuls G = pas(Hd2,); G = G/normă(G); plot(t,G,"b"); xlabel("Timp, s"); ylabel( „Valori cote”); titlu( „Răspunsul la impuls al căii de propagare primară”);
Antifonare.
O aplicație tipică a anulării active a zgomotului este atenuarea sunetului utilajelor în rotație datorită proprietăților sale iritante. Aici vom genera artificial zgomot care ar putea proveni de la un motor electric convențional.
Inițializarea sistemului.
Cel mai comun algoritm pentru sistemele active de reducere a zgomotului este algoritmul LMS cu filtrare suplimentară a semnalului de ieșire al filtrului înainte de generarea unui semnal de eroare (algoritmul Filtered-x LMS). Acest algoritm folosește estimarea traseului de propagare secundar pentru a calcula un semnal de ieșire care este distructiv pentru zgomotul nedorit în zona senzorului de măsurare a erorii. Semnalul de referință este o versiune zgomotoasă a sunetului nedorit măsurat aproape de sursa sa. Vom folosi un filtru controlat cu un timp de răspuns de aproximativ 44 ms și un pas de ajustare de 0,0001.
% filtru FIR folosit pentru a modela calea de propagare primară Hfir = dsp.FIRFilter("Numerator" ,G."); % Filtru adaptiv care implementează algoritmul Filtered-X LMS L = 350; muW = 0,0001; Hfx = dsp.FilteredXLMSFilter ("Lungime" ,L,"StepSize" ,muW,... "SecundaryPathCoefficients" ,Hhat); % Sinteza zgomotului folosind unde sinusoidale A = [.01 .01 .02 .2 .3 .4 .3 .2 .1 .07 .02 .01]; La = lungime(A); F0 = 60; k = 1:La; F = F0*k; faza = rand(1,La); % faza inițială aleatorie Hsin = dsp.SineWave ("Amplitudine" ,A,"Frecventa" ,F,"PhaseOffset" ,phase,... "SamplesPerFrame" ,512,"SampleRate" ,Fs); % Player audio pentru redarea rezultatelor algoritmului Hpa = dsp.AudioPlayer("SampleRate" ,Fs,"QueueDuration" ,2); % Analizor de spectru Hsa = dsp.SpectrumAnalyzer("SampleRate" ,Fs,"OverlapPercent" ,80,... "SpectralAverages" ,20,"PlotAsTwoSidedSpectrum" ,false,... "ShowLegend" ,true);Simularea sistemului activ de reducere a zgomotului dezvoltat.
Aici vom simula funcționarea unui sistem activ de reducere a zgomotului. Pentru a evidenția diferența, reducerea zgomotului va fi dezactivată pentru primele 200 de iterații. Sunetul de pe microfon înainte de suprimare reprezintă „urletul” caracteristic motoarelor industriale.
Algoritmul rezultat converge aproximativ 5 s (simulat) după pornirea filtrului adaptiv. Comparând spectrele semnalului de eroare reziduală și semnalul zgomotos inițial, se poate observa că majoritatea componentelor periodice au fost suprimate cu succes. Cu toate acestea, eficacitatea reducerii zgomotului staționar poate să nu fie uniformă pe toate frecvențele. Acest lucru se întâmplă adesea în sistemele reale utilizate pentru sarcini de control activ al zgomotului. Ascultând semnalul de eroare, „urletul” enervant este redus semnificativ.
pentru m = 1:400 s = pas(Hsin); % generare de sinusoide cu fază aleatorie x = suma(s,2); % generare de zgomot prin adăugarea tuturor sinusoidelor d = pas(Hfir,x) +... % propagarea zgomotului prin canalul primar 0,1*randn(dimensiune(x)); % adaos de zgomot care însoțește procesul de măsurare dacă m<= 200 % dezactivează reducerea zgomotului pentru primele 200 de iterații e = d; altfel % activează algoritmul de reducere a zgomotului xhat = x + 0,1*randn(mărime(x)); = pas(Hfx,xhat,d); pasul final (Hpa,e); % reproducere semnal de ieșire pas (Hsa,); % spectru al semnalelor originale (canal 1) și atenuat (canal 2). eliberare finală (Hpa); % difuzoare mute eliberare(Hsa); % dezactivează analizorul de spectru Avertisment: coada a fost depășită de 3456 de mostre. Încercați să creșteți durata cozii, dimensiunea memoriei tampon sau rata de debit.
Aici ești, îți place liniștea? - Si iubesc. Nu este nici măcar tăcerea în sine, ci absența stimulilor externi. În timp ce studiezi sau lucrezi, trebuie să te concentrezi asupra problemei/sarcinii în cauză și este destul de dificil să faci asta când gospodăria ta dansează în jurul tău sau telefonul sună în tot biroul... Desigur, există momente când vezi cu o pasiune deosebită asupra muncii tale, când ești deja atras de proces și nimic nu îți poate distrage atenția. Dar ce să faci atunci când nu există o dorință specială de a face munca și, de asemenea, este imposibil să te concentrezi? Pentru mine, am găsit o soluție la căștile cu sistem activ de reducere a zgomotului.
Să începem cu faptul că am aflat prima dată despre căștile cu sistem activ de reducere a zgomotului după ce am citit aici
, unde hackerii au distribuit în mod activ fotografii și au discutat despre locurile lor de muncă. Autorul acelui thread a menționat căștile destul de scumpe Bose QC-15 (~500 USD în CSI), așa că a fost lansată o operațiune pentru a găsi alternative mai ieftine. Drept urmare, alegerea a căzut pe Audio-Technica ANC7b - căști de la un cunoscut producător japonez care și-a dovedit-o în întreaga lume.
▐ Specificații
Ar fi logic să continuăm articolul cu o descriere a ambalajului și a setului de livrare al dispozitivului analizat, dar din cauza mișcărilor frecvente din ultimele șase luni, toate echipamentele s-au pierdut și au rămas doar căștile în sine și cutia. mână. Inițial, în acesta din urmă puteai găsi: o husă rigidă pentru transport (habar nu am unde am pierdut-o), un cablu detașabil (similar), o baterie AAA, un adaptor pentru folosirea căștilor în avioane + un adaptor pentru un de 6,3 mm. conector și câteva cabluri înlocuibile (cu și fără microfon).
Cât a costat carcasa completă... Ei bine, să nu vorbim despre lucruri triste, în ultimele luni folosesc căști cu un cablu de la Philips, care a fost presat cu nebunie și mi-a fost împrumutat politicos de un utilizator . Cu această ocazie, salut și promit să returnez cablul. ;)
▐ Design, construcție, confort de purtare
Când i-am întâlnit prima dată, căștile Audio-Technica ANC7b nu mi-au făcut nicio impresie de durată. Design ascetic datorită utilizării exclusiv de plastic în materialele corpului, formă clasică cu un arc de montare, scârțâit ușor la îndoirea căștilor și rotirea căștilor. Acestea din urmă au două grade de libertate: rotație de 90 de grade de-a lungul axei verticale și 45 de grade de-a lungul axei orizontale.
Mecanismul de ajustare a dimensiunii benzii are 15 poziții în trepte de 3 mm. Nu există marcaje, așa că se presupune că utilizatorul trebuie să seteze dimensiunea dorită o dată sau să fie ghidat de fiecare dată de clicurile pe care ghidajele le fac la schimbarea dimensiunii.
Căștile au dimensiuni medii (față de alte monitoare supraear). În mod tradițional, sigla producătorului, modelul căștilor și marcajul „stânga-dreapta” sunt situate în exterior.
Microfoanele din partea de jos a căștilor fac parte din sistemul activ de anulare a zgomotului. Aici se află și compartimentul bateriei, care este ascuns în spatele panoului fals. Orice baterii AAA cu tensiune de până la 1,5 V vor fi potrivite.
Pe „urechea” stângă, pe lângă elementele deja menționate, există un comutator pentru sistemul ACP. Activarea acestuia din urmă este semnalată de un LED albastru strălucitor care atrage atenția. Există, de asemenea, un conector pentru conectarea unui cablu audio de 3,5 mm, dar este de remarcat faptul că o mufă cu un diametru mai mare s-ar putea să nu se „podă” în acest port.
Apropo, pe axa care conectează cupa dreaptă cu banda pentru cap există un mic punct ridicat, datorită căruia puteți determina orbește unde este „urechea” dreaptă și cea stângă.
Pernițele pentru urechi sunt de dimensiuni medii, moderat elastice, precum și bentita sunt acoperite cu piele. Căștile se potrivesc bine în jurul capului tău, dar nu provoacă niciun disconfort.
În ceea ce privește impresiile mele personale de comoditate, scriu aceste rânduri după 5 (sau poate mai multe) ore de purtare a căștilor. Afară e iarnă, în cameră sunt în jur de 20 de grade - urechile sunt confortabile. Vara, desigur, există un ușor disconfort, deoarece urechile transpiră, dar pe de altă parte, arată-mi căști care să-ți țină urechile uscate la căldură de treizeci de grade?
▐ Sunet, compatibilitate, unele aspecte ale funcționării
Pentru început, nu vă fie frică de o rezistență de 300 ohmi. În primul rând, acesta este un indicator când sistemul ACP este oprit. Din păcate, producătorul nu a furnizat valoarea acestui parametru cu reducerea zgomotului activată, dar judecând după modificarea nivelului volumului, căștile au încorporat un amplificator foarte „peppy”.
În al doilea rând, având în vedere sensibilitatea de 109 dB/mW, căștile pot fi folosite împreună cu un smartphone sau un player, chiar și cu tehnologia proprietară oprită. Dar aici merită luat în considerare că nu va exista nicio rezervă de volum. Deci, chiar și pentru ascultarea normală a muzicii trebuie să măriți volumul la maxim. În general, pentru a asculta muzică confortabil în aceste căști fără reducerea zgomotului, ar trebui să obțineți o sursă mai serioasă, de exemplu -.
răspuns în frecvență
În ceea ce privește calitatea sunetului în sine, care este de fapt un concept pur subiectiv și în mod ideal aș asculta căștile IRL înainte de a cumpăra, sunt puțin mai mult decât mulțumit de sunet. Folosesc căștile în principal acasă, asociate cu un DAC extern, așa că în ambele moduri nu simt lipsa volumului. Mai mult, îl folosesc destul de des - cel puțin 3-5 ore pe zi și adesea cu reducerea zgomotului activată (+ sunete ale naturii sau muzică ușoară). Acest set face posibilă ignorarea completă a vuietului vechiului frigider, a conversațiilor colegilor de cameră și a mișcărilor acestora prin cameră. În același timp, se scurg conversații mai tare, ceea ce este un plus pentru mine personal. 
Dacă nu ar fi dimensiuni atât de uriașe (pe capul meu deja mic, astfel de căști arată foarte deplorabil), m-aș plimba cu plăcere cu aceste căști în metrou. Concluzia este că ANC funcționează cel mai bine cu frecvențe mai mici, de exemplu. Zumzetul metroului este întrerupt complet, iar vocea feminină care anunță postul rămâne audibilă (cu condiția să asculți o carte audio/podcast sau muzică la volum scăzut). Unul dintre principalele dezavantaje a fost observat și aici: datorită utilizării electronicelor active, dispozitivul tinde să capteze interferențe de la telefoanele mobile, deși periodic, dar acest efect provoacă un oarecare disconfort.
▐ Design sistem activ de reducere a zgomotului
Ce este mai exact un sistem de reducere a zgomotului? Mai întâi trebuie să înțelegi asta antifonare există cum activ, asa de pasiv. Acesta din urmă este în principal apanajul căștilor cu monitor închis. Carcasele cupelor unor astfel de dispozitive nu conțin orificii la exterior, iar pereții unor astfel de căști sunt de obicei destul de masivi, iar materialul din care sunt fabricate are adesea capacitatea de a amortiza vibrațiile sonore. Căștile cu cea mai bună reducere pasivă a zgomotului au 35-37 dB.Anularea activă a zgomotului, la rândul său, necesită introducerea de electronice în căști. Principiul de funcționare al acestui sistem este destul de ușor de înțeles, chiar dacă ai sărit peste orele de fizică de la școală. Sunetul este un fenomen fizic care este propagarea undelor elastice într-un anumit mediu. Mai exact, sunetul este un val. Muzica, sunetul unui ciocan pneumatic, țipetele unui bebeluș - toate acestea sunt unde sonore pe care le întâlnim peste tot. Unul dintre principalele fenomene inerente undelor este interferența.
Interferența undelor este o creștere sau o scădere reciprocă a amplitudinii rezultate a două sau mai multe unde coerente atunci când sunt suprapuse una peste alta.(c) WikipediaDar cum depinde anularea activă a zgomotului de fenomenul de interferență? - Și astfel încât această metodă de reducere a zgomotului se bazează pe interferență! Dacă undele ajung într-un punct din mediu (întâlnesc) în antifază, atunci deplasarea particulelor va fi în direcții diferite, ceea ce duce la o scădere a amplitudinii oscilațiilor, adică. vibrațiile sonore care provin din exterior sunt amortizate. Din cauza restricțiilor (posibil temporare, deoarece progresul nu stă pe loc) impuse de electronica internă de „reducere a zgomotului”, nu este, din păcate, posibilă compensarea completă a zgomotului extern.
Exact așa funcționează sistemul ACP. Microfoanele speciale situate în căștile captează sunetele externe, iar electronicele încorporate le inversează și le adaugă la muzica redată, eliminând astfel zgomotul extern.
▐ Interne, autonomie
În ultimul timp, a devenit la modă să evaluăm dispozitivele pentru reparabilitatea lor. Pentru a ține pasul cu tendințele, să disecăm căștile și, în același timp, să vedem ce fel de magie se ascunde în carcasa lor. Scoateți pernițele pentru urechi:
Sub un filtru subțire de spumă (nu este ilustrat) există un microfon al sistemului ACP și un emițător dinamic. Pentru a obține sunetul surround, căștile sunt umplute cu cauciuc spumă.
Încă o dată suntem convinși că corpul căștilor este realizat în întregime din plastic. Pe cupa din stânga sunt trei șuruburi pentru o șurubelniță CR-VT8 - acestea țin panoul fals sub care este ascunsă electronica sistemului activ de reducere a zgomotului.
Mai mult, mai mult: o placă de circuit imprimat de formă ovală (dați clic pe imaginea de mai jos pentru dimensiune completă) ocupă aproape întreg spațiul interior al cupei din stânga. Murdăria din zona mufei audio strică ușor impresia, dar în general totul este în regulă.
Pe verso sunt doi condensatori electrolitici unici și un conector TRS standard de 3,5 mm.
În producția acestor căști, s-au folosit componente seriale, de exemplu, cipul cu opt picioare din partea dreaptă a plăcii este MAX660, un invertor de tensiune care poate acționa atât ca sursă de tensiune negativă, cât și ca convertor boost pentru un amplificator. . În colțul din stânga sus - ST V324 (14 pini) - amplificator cu patru canale cu THD (distorsiune neliniară) nu mai mult de 0,01%. Din păcate, scopul MS situat mai sus nu a putut fi stabilit. Si da, ulterior am inlocuit LED-ul albastru cu unul galben lampa calda.
Câteva cuvinte despre autonomie. Pentru a opera sistemul ACP, folosesc o baterie Ni-MH AAA. După cum știți deja, petrec ~2-3 ore pe zi purtând căști, așa că trebuie să încarc bateria de 700 mAh o dată la două săptămâni. Nu mi-a plăcut absența oricărui indicator de încărcare - puteți afla despre o baterie complet descărcată doar prin sforăitul periodic în urechi, însoțit de o atenuare lentă a LED-ului. De asemenea, vă sfătuiesc să vă asigurați că reducerea zgomotului este dezactivată, deoarece nu a fost găsită nicio funcție de oprire automată.
▐ Preț, rezultate
Audio-Technica ANC7b sunt căști excelente cu spate închis, cu un sistem activ de reducere a zgomotului. Face față relativ bine sarcinii sale principale de a elimina zgomotul extern. În ciuda designului modest și a materialelor carcasei ieftine, căștile sunt bine asamblate, au o potrivire confortabilă și un sunet decent. Principalele defecte ies în evidență: lipsa indicatorului de încărcare, interferența periodică de la telefoanele mobile... Prețul, atât pe piața globală, cât și pe piața CSI, fluctuează în jurul valorii de 5-7 mii de ruble (140 - 190 de dolari).Avantaje și dezavantaje
Sistem activ de anulare a zgomotului Autonomie
Sunet
Lipsa indicatorului de încărcare/descărcare
Interferențe de la telefoanele mobile
Viața într-o metropolă este plină de sunete. De fiecare dată când ieșim din casă, ne așteaptă orchestra orașului, pregătindu-ne o nouă „performanță”. Adevărat, stilul este similar cu toate precedentele, doar instrumentele sunt aranjate diferit. Uneori e frumos să te cufunzi în sunetul urban, cu două excepții: când mergi la serviciu și când te întorci acasă. Starea de spirit curajoasă a dimineții este perturbată de zgomotul mașinilor care trec, de zgomotul mulțimii și chiar și în metrou persoana care stă lângă tine te supără uneori cu repertoriul său muzical care iese din căștile pe ureche. Ei bine, seara... Da, chiar tu înțelegi cât de greu poate fi seara. Pentru a păstra „zen-ul interior”, o persoană alege o metodă simplă și complet justificată - căștile.
Prioritatea este adesea acordată modelelor in-ear datorită logicii simple - cu cât stau mai aproape și mai strâns în ureche, cu atât vor rata mai puține sunete externe. Nefiind atent la abrevierile care completează denumirea modelului (cum ar fi „NC”) și, mai mult, considerând că aceasta este o altă vrăjitorie a marketerilor, o persoană se comportă extrem de imprudent. De ce? Faptul este că există două tipuri de izolație: pasivă și activă. Izolarea pasivă a zgomotului se realizează într-un mod standard - cu cât dopurile se potrivesc mai strânse pe pereții canalului urechii, cu atât trece mai puțin zgomot în interior. Dar! Printre proprietățile sunetului, și anume proprietățile undei P, este posibilă trecerea prin corpuri solide, inclusiv prin corpul căștilor. Pentru a neutraliza acest efect, a fost creat un sistem activ de reducere a zgomotului (denumit în continuare ASN).
Principiul de funcționare
Mai întâi, să vedem cum funcționează anularea activă a zgomotului. Prin eliminarea plictisirii termenilor și formulelor fizice, vom deschide o cale simplă către înțelegere. Structura internă a căștilor cu anulare activă a zgomotului are o caracteristică extrem de importantă. Lângă difuzor, dezvoltatorii instalează un microfon care măsoară amplitudinea zgomotului ambiental. Odată cu vibrațiile externe care trec prin corp, microfonul creează o undă cu o amplitudine similară, dar cu faza opusă semnalului original. Când astfel de unde sunt suprapuse, are loc un proces de interferență - se amestecă într-un singur întreg, suprimându-se astfel reciproc. Drept urmare, utilizatorul primește sunet lipsit de distorsiuni externe.
Beneficiile ASPnet
Pe lângă neutralizarea zgomotului extern, SAS are o serie de avantaje suplimentare, concepute pentru a servi nu ca un cosmetic, ci ca un plus complet util. Căștile cu ASH încorporat sunt mai convenabile decât analogii cu reducere pasivă a zgomotului. Acestea sunt menite să creeze cele mai confortabile condiții de ascultare și au de obicei cleme suplimentare care fixează căștile în ureche. Deoarece căștile sunt fixe, nevoia de dopuri de urechi care se potrivesc cel mai bine dispare de la sine. Zgomotul este blocat în două direcții (cu ajutorul SAS, precum și pasiv cu mufe), ceea ce nu interferează cu bucurarea muzicii.
Celălalt argument cel mai convingător este protecția auzului. Pentru a obține o opinie calificată cu privire la această problemă, l-am întrebat pe otolaringologul P. I. Savelyev despre efectele zgomotului extern.
„Mulți pacienți vin la noi în legătură cu pierderea sau declinul auzului. Desigur, pierderea sa parțială se datorează în mare parte vârstei, dar problema este larg răspândită în rândul tinerilor. Pierderea auzului în acest grup este legată în principal de ascultarea muzicii în metrou sau pe străzile zgomotoase. Zgomotul care vine prin căști face necesară creșterea semnificativă a volumului muzicii. Sunetul puternic afectează elementele senzoriale ale urechii interne, reducând nivelul de percepție a imaginii sonore. Pierderea temporară a auzului se observă după o singură expunere la volume mari care depășesc 80 dB. Dacă pacientul este adesea expus la sunete cu volum crescut, atunci modificările care apar pot deveni ireversibile, după care va fi foarte dificil să restabiliți auzul.”
În acest fel, ASP elimină nevoia de a crește constant volumul atunci când utilizatorul întâlnește un factor extern. În ciuda siguranței pe care o oferă izolarea pasivă, căștile ASP fac o treabă mult mai bună.
Să analizăm ASP folosind exemplul HARMAN/KARDON Soho II NC
Pentru a demonstra un exemplu care afișează în mod clar toate avantajele de mai sus, au fost alese căștile intraauriculare.
Căștile în cauză au o tehnologie îmbunătățită automată de anulare a zgomotului activ. Inginerii au trebuit să reconsidere aspectul intern - procesorul responsabil pentru suprimarea zgomotului a fost mutat într-o unitate separată. Poate fi oprit când încărcarea se epuizează sau nu este nevoie să neutralizați zgomotul. ASH este pornit și oprit prin intermediul telecomenzii încorporate în cablul căștilor.
Ascultarea acestor căști în interior este un lucru; Dar dacă ieși afară, diferența devine vizibilă - nu poți auzi nimic în afară de muzică. Cu o astfel de izolare fonică, nu uitați să aveți grijă. Fiți extrem de atenți când traversați și conduceți pe carosabil!
Pentru o potrivire puternică și confortabilă, designul Soho II NC include cleme. Acest detaliu este extrem de util, deoarece presiunea pernuțelor pentru urechi în canalul urechii este nivelată datorită potrivirii strânse a clemei în interiorul auriculului. În consecință, produsul HARMAN/KARDON este bine și cu izolarea pasivă a zgomotului.
În concluzie, aș dori să remarc încă o dată: alegeți-vă căștile cu înțelepciune. Uneori este mai bine să plătiți puțin în plus și să obțineți un produs cu adevărat de înaltă calitate și dovedit decât să cumpărați fără grija dopuri stupide care pot deveni un catalizator pentru probleme de sănătate în viitor.
Veți găsi o selecție largă de căști pentru toate gusturile și cu SAS în magazinele Doctorhead
Ați găsit o greșeală de tipar în text? Evidențiați și faceți clic Ctrl+Enter. Acest lucru nu necesită înregistrare. Mulțumesc.
Viața unui oraș este plină de stres. Prin urmare, atunci când vine acasă, fiecare locuitor al orașului se străduiește pentru confort și liniște maxime. Dar, din păcate, dacă confortul este încă realizabil, atunci ascunderea de zgomotul metropolei nu este atât de ușoară. Și, să fiu sincer, multe clădiri moderne înalte nu au o izolare fonică bună. Mulți oameni sunt familiarizați cu sentimentul de „rudenie” cu vecinii lor, care rezultă din faptul că toate suișurile și coborâșurile vieții lor sunt adesea auzite mai bine decât o emisiune TV.
Metodele tradiționale de a scăpa de zgomotul străzii erau încă considerate a fi ferestrele din plastic cu geam dublu, iar pentru izolarea fonică internă - izolarea fonică a pereților, podelelor și tavanelor cu materiale de construcție speciale. Acest lucru este valabil și astăzi, dar știința modernă nu a venit cu altceva? Să ne uităm la cele mai bune inovații pentru oraș în domeniul dispozitivelor pentru suprimarea activă a zgomotului în apartament.
Brumare radio-electronice
Gusturile noastre muzicale nu coincid întotdeauna cu gusturile vecinilor noștri. Muzica tare sau un televizor care țipă este nenorocirea multor blocuri. Dacă cuiva îi place, toată lumea ascultă. Iar dacă și vecinii sunt fani de karaoke, problema devine și mai acută. Din păcate, acești oameni „muzici” nu răspund întotdeauna în mod adecvat solicitărilor de „refuză”. Ei bine, dacă nu puteți ajunge la o înțelegere „amiabilă”, iar nervii sunt deja în stare de nervozitate, trebuie să luați măsuri radicale și pentru aceasta nu este necesar să implicați agențiile de aplicare a legii.
Există o modalitate de a lupta eficient pe cont propriu. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza un bruiaj electronic (în limbajul obișnuit, un „jammer”).
Puteți fie să cumpărați un astfel de dispozitiv, fie să îl faceți singur. Pe Internet găsiți o mulțime de diagrame, în urma cărora puteți realiza aceste bruiaje electronice. Schemele pot fi fie simple, fie destul de complexe, dar principiul funcționării lor este în esență același.
Principiul de funcționare al dispozitivului de suprimare a frecvenței radio
Un dispozitiv a cărui sarcină este să blocheze funcționarea dispozitivelor electronice este un generator de semnal în același domeniu de frecvență ca și frecvențele dispozitivelor blocate, doar în antifază. Semnalele generate de dispozitiv nu transportă nicio informație, sunt pur și simplu „zgomot alb”. Prin urmare, înainte de a cumpăra un dispozitiv, trebuie mai întâi să determinați intervalul de frecvență în care funcționează acest dispozitiv. Semnificația este simplă - dacă frecvențele nu se potrivesc, dispozitivul nu își va îndeplini funcția.
Efectul „jammer-ului” este următorul: semnalul „util” de la dispozitivul electronic al vecinilor este înlocuit cu „zgomot alb”, care, în general, este ceea ce are nevoie utilizatorul unui astfel de dispozitiv.
După gama de frecvență, a doua caracteristică importantă a unui bruiaj este gama sa. Distanța pe care funcționează efectul „jammer” a frecvenței radio depinde de mulți factori: unde este utilizat dispozitivul - în aer liber sau în interior, cum este vremea etc.
Bruiajul electronic nu este un mit.
Dar trebuie amintit că folosirea „jammers” este ilegală, așa că acestea trebuie folosite cu prudență și nu trebuie niciodată abuzate.
Un dispozitiv similar pentru suprimarea zgomotului într-un apartament poate fi achiziționat din diferite magazine online. Prețul variază de la câteva mii la câteva zeci de mii de ruble (în funcție de puterea dispozitivului și de gama de frecvențe acoperite).
Dispozitiv de suprimare a zgomotului în apartamentul Sono
Acest sistem a fost dezvoltat de designerul industrial austriac Rudolf Stefanich. Se bazează pe aceeași tehnologie care este folosită la căști. Acest mic dispozitiv este atașat de fereastră folosind ventuze speciale și absoarbe majoritatea sunetelor străine care vin de pe stradă.
Setul dispozitivului constă dintr-un microfon, difuzor și procesor încorporat. Un difuzor apăsat pe sticlă îl folosește ca rezonator și reproduce sunete în antifază.
Procesorul încorporat analizează și filtrează sunetele primite prin microfon. Această tehnologie permite dispozitivului să suprima selectiv zgomotul pe baza setărilor utilizatorului.
De ce este necesar acest lucru? Foarte simplu. Puteți, de exemplu, să blocați zgomotul mașinilor și vehiculelor utilitare, dar setați dispozitivul pentru a permite trecerea sunetelor ciripitului păsărilor și al foșnetului frunzelor.
În plus, sistemul Sono în sine va putea reproduce o varietate de sunete plăcute: cântecul balenelor, foșnetul pădurii, sunetul surfului și altele asemenea.
În 2013, acest proiect concept a ajuns în finala premiului James Dyson. Din păcate, în prezent este imposibil să cumpărați acest dispozitiv, deoarece Sono în prezent există doar ca prototip.
Sistem activ de anulare a zgomotului
Un efect similar cu cel descris mai sus (sistemul Sono) poate fi obținut într-o zi printr-un sistem activ de reducere a zgomotului. Inginerii acustici de la Universitatea Tehnică din Berlin propun să atenueze sunetele stradale selectate de utilizator în interiorul cadrului folosind difuzoare compacte montate între ramele de sticlă.
Principiul de funcționare al acestui sistem este similar cu Sono ("sunetele inutile" sunt anulate de aceleași sunete emise în antifază).
Experții germani consideră că sistemul lor poate fi folosit nu numai în spații rezidențiale și administrative, ci și în mașini și avioane.
În acest moment, sistemul este în curs de dezvoltare, deci nu sunt disponibile informații mai detaliate despre acesta.
De asemenea, inventatorii de peste mări nu au stat deoparte. Celestial Tribe, cu sediul în San Francisco, și-a oferit dispozitivul de anulare a zgomotului Muzo, care poate oferi și confidențialitate prin crearea așa-numitei „bule de tăcere” în jurul interlocutorilor.
Muzo arată ca un difuzor mic care elimină sunetele nedorite de la utilizator.
Gadgetul este montat pe o suprafață plană care servește drept rezonator și reproduce sunete care îndepărtează zgomotul străin. În plus, dispozitivul este capabil să atenueze vibrațiile externe, de exemplu, de la construcția din apropiere. Dispozitivul în sine poate reda și sunete plăcute, de exemplu, pentru a îmbunătăți somnul.
Spre deosebire de dispozitivele 2 și 3 de pe lista noastră, Muzo ar putea intra în curând la vânzare. După ce au început pe Kickstarter în vara lui 2016, dezvoltatorii au strâns peste patru sute treizeci de mii de dolari (cu o sută de mii planificată). În acest sens, precomenzile au început deja pe Indiegogo.
Potrivit diverselor surse, acest absorbant activ de zgomot dintr-un apartament sau birou va ajunge la primii proprietari în ianuarie-februarie 2017, iar costul său va varia între 119 și 159 de dolari SUA.
Astăzi, aproape jumătate din sortimentul din departamentul audio al oricărui magazin este echipat cu un sistem activ de reducere a zgomotului. Unii spun că aceasta este cea mai bună invenție de la apariția căștilor, în timp ce alții sunt siguri că acesta este doar un alt truc de a scoate bani.
Să ne dăm seama împreună dacă trebuie să acordați atenție unei astfel de caracteristici atunci când alegeți căști.
Ce este și cum funcționează
Anularea activă a zgomotului este o modalitate de a elimina zgomotul nedorit prin suprapunerea sunetului special generat.
Reducerea activă a zgomotului funcționează după cum urmează. Sistemul captează zgomotul pe care doriți să îl anulați printr-un microfon extern și emite o undă sonoră cu aceeași amplitudine, dar o imagine în oglindă a fazei sunetului original. Valul de zgomot și sunetul generat se amestecă și se anulează reciproc.
Această metodă de a trata zgomotul atunci când ascultați muzică vă permite să renunțați la izolarea fonică completă sau să creșteți excesiv volumul. Aceste două metode au fost utilizate anterior în mod activ pentru a suprima sunetele inutile.
Primele brevete în acest domeniu au început să apară încă din anii 30 ai secolului XX, dar au ajuns la aplicare reală abia o jumătate de secol mai târziu. Tehnologia de anulare activă a zgomotului a fost utilizată inițial în industria aviației și a apărării. Cu doar câțiva ani în urmă a intrat pe piața de consum.
Este eficient?
Mulți oameni consideră în mod eronat sistemul de reducere activă a zgomotului un truc de marketing. Da, sistemul nu vă va proteja de orice zgomot, dar își îndeplinește corect funcția directă.
Este în general acceptat că o persoană este capabilă să perceapă sunete în intervalul de la 20 Hz la 20 kHz. Majoritatea sistemelor moderne de anulare a zgomotului fac față bine zgomotului de la 100 Hz la 1 KHz. Acest lucru este suficient pentru a salva ascultătorul de conversațiile altor persoane, de zgomotul din trafic și de vânt.
Percepem fluctuații în intervalul sub 100 Hz nu numai cu urechea, ci și cu corpul aici, nicio reducere a zgomotului în căști nu va ajuta. În ceea ce privește gama superioară, sistemul este capabil să transforme scârțâiturile sau fluieraturile de înaltă frecvență într-un șuierat calm.
Cu căști bune cu anulare a zgomotului, puteți simți că vă aflați într-o cameră liniștită, chiar dacă vă aflați pe o stradă zgomotoasă.
Caracteristici utile de anulare activă a zgomotului
Producătorii s-au gândit, deoarece căștile sunt echipate cu un microfon extern, de ce să nu ofere posibilitatea de a-l folosi în scopul pentru care a fost prevăzut.
Unele modele vă permit să dezactivați temporar reducerea zgomotului și să difuzați sunetul „în afara” la căști. Astfel, puteți comunica cu interlocutorul, vă puteți deplasa în siguranță sau pur și simplu puteți percepe informații din lumea exterioară fără a vă scoate căștile.
Un alt avantaj al modelelor cu reducere activă a zgomotului este prezența unui amplificator încorporat. Cu ajutorul acestuia se generează „anti-zgomot” pentru funcționarea sistemului, dar în plus, amplificatorul este capabil să producă un sunet de calitate superioară.
Este totul chiar atât de neted?
Sistemul activ de reducere a zgomotului are și dezavantajele sale. Principalul este că aceste căști nu sunt potrivite pentru toată lumea. Nu vă faceți griji, procentul celor pentru care tehnologia este contraindicată este destul de scăzut. Aproximativ 3% dintre utilizatori, atunci când folosesc reducerea activă a zgomotului pentru o perioadă lungă de timp, încep să se plângă de dureri de cap.
Cauza lor este sindromul de intoleranță la sistemul de suprimare activă a zgomotului. Este asemănător cu răul de mare, când creierul nostru crede că corpul este în repaus, dar sistemul vestibular trimite semnale opuse.
La fel, atunci când suprimăm zgomotul, creierului i se pare că suntem într-un loc liniștit, iar simțurile trimit semnale neobișnuite pentru asta.
Un alt factor negativ este presiunea crescută asupra timpanelor, deoarece pe lângă muzică și zgomot, „anti-zgomotul” intră în urechi. Acest lucru poate provoca tulburări ale sistemului nervos și poate duce la dureri de cap.
Care sunt alternativele?
În prezent, reducerea activă a zgomotului este soluția cea mai avansată din punct de vedere tehnologic. Această funcție elimină până la 95% din sunetele străine atunci când ascultați muzică. În acest caz, se utilizează un întreg lanț de elemente suplimentare și acest lucru afectează costul căștilor și căștilor cu suprimare activă a zgomotului.
Ca contrabalansare la această tehnologie, puteți utiliza reducerea pasivă a zgomotului. Se realizează prin etanșarea urechii umane de zgomotul extern prin tampoane masive pentru urechi în modelele de căști supraear sau tampoane flexibile pentru urechi care pot lua orice formă în modelele cu vid.
Toate celelalte lucruri fiind egale, astfel de căști sunt mai ieftine și mai simple ca design, ceea ce înseamnă că sunt mai fiabile în funcționare.
Ce să alegi până la urmă
În primul rând, trebuie să mergeți la cel mai apropiat magazin de electronice cu mostre de expoziție și să verificați vizual funcționarea sistemului activ de reducere a zgomotului. O simplă comparație a căștilor cu și fără un astfel de sistem va da imediat rezultate.
Pentru a evita căderea în așa-numita „zonă de risc”, este mai bine să cereți unui prieten sau cunoștință să testeze modelul.
Așa se face că o altă tehnologie, aflată anterior în serviciul armatei, pătrunde profund în viața noastră.