Что такое шумоподавление?

ак работает шумоподавление

ак работает шумоподавление

Сегодня наушники стали жизненной необходимостью для широкой публики. Наушники, как небольшое аудиоустройство для личного прослушивания музыки, стали популярным продуктом для многих пользователей музыки и Hi-Fi плееров

Что такое шумоподавление ?

. Однако, когда были изобретены наушники, они фактически были инструментом повышения качества звука. Они широко использовались в вооруженных силах, при записи, мониторинге и других задачах.

аудиофил Левчук Александр Николаевич©
Левчук Александр Николаевич ©

Главной функцией шумоподавления было изолировать слушателя от внешнего мира. Эта функция изоляции внешних звуков может быть называться шумоподавлением.

Зачем нужно шумоподавление ?

Снижение шума — большая проблема. Будь то большое помещение, маленькая комната или гарнитура, есть проблемы с шумоподавлением.

  •  Так что же это за такие шумы?
  •  Как с этим бороться?

Мы можем думать о шуме как о звуках, которые нам не нужно слышать. Эти звуки могут быть внешними или внутренними. Например, когда мы слушаем музыку в комнате, помимо отраженного шума внутри комнаты есть и другие звуки снаружи. Жилой шум, поэтому мы должны заняться звукоизоляцией или звукопоглощением и диффузией, чтобы уменьшить шум в комнате. В гарнитуре большая часть шума, с которым мы сталкиваемся, исходит от внешнего мира, такого как разговоры людей вокруг, звук работы метро, ​​шум на улице и т.д. Когда гарнитура используется, она можно в значительной степени отфильтровать эти звуки, что позволяет более концентрированно наслаждаться звуком в наушниках.

Но звук обладает сильной проницаемостью

Независимо от того, насколько плотно сидят обычные наушники, звук может проникать через них. НО, наше тело также может проводить звук. Звук, полученный через тело, например, низкочастотный и т. д., будет передаваться нам и в уши. Есть много способов уменьшить шум в наушниках, но в целом мы можем разделить эти методы на «пассивное шумоподавление» и «активное шумоподавление».

Традиционная технология пассивного шумоподавления

Форма наушников изначально имеет функцию шумоподавления. Будь то наушники-вкладыши или обычные наушники, все они разработаны с учетом структуры нашего уха. Наушники-вкладыши хорошо охватывают ухо и входят в ухо. Наушники такие образуют звукоизоляцию в слуховом проходе. Благодаря различным материалам, углам подгонки и способам ношения мы можем использовать наушники для очень хорошей изоляции внешних звуков. Хотя 100% блокирование звука не могут быть достигнуто, с помощью наушников, но могут достичь 99% определенных диапазонов звуковых частот. Только часть проникающего звука остается для прохождения.Если громкость внешнего звука слишком велика, наушники могут играть только цель уменьшения громкости.

Наушники с обычным шумоподавлением

Во многих более дешевых наушниках или наушниках, обеспечивающих высокое качество звука за счет «стекирования», будет использоваться технология пассивного шумоподавления. Естественно, о принципе таких продуктов говорить не приходится. Они просто изолированы от внешнего мира для уменьшения шума. Но стоит отметить, что этот метод шумоподавления может эффективно изолировать высокочастотный шум от внешнего мира, но блокирующий эффект низкочастотного шума не очевиден.

Меломанам, которые много путешествуют, часто приходится терпеть огромный шум поездов и самолетов, из-за чего они не могут хорошо отдохнуть с музыкой. В шумной обстановке обычные наушники в основном утратили свою первоначальную функцию прослушивания музыки. В настоящее время наушники за 4000руб могут иметь тот же эффект, что и дорогие. Иногда бывает просто шумоподавление не может быть хорошим решением.

Наушники для шумоподавления

В отличие от пассивного шумоподавления, появление технологии активного шумоподавления снова усилило «функцию» наушников: этот тип наушников может устранять внешний шум, добавляя элементы активного шумоподавления. Самый известный метод обработки заключается в том, что наушники с активным шумоподавлением излучают другой вид шума, блокируя внешний шум. Два вида шума нейтрализуют друг друга для достижения цели шумоподавления.

Наушники Sony MDR-1000X
Наушники Sony MDR-1000X

Наушники с активным шумоподавлением — это наушники с активным шумоподавлением, которые обычно добавляют батарею или источник сигнала к линии наушников для подачи питания и сочетаются со схемой шумоподавления. Схема шумоподавления, приводимая в действие батареей, использует встроенный микрофон для улавливания низкочастотного шума в окружающей среде и испускает звуковые волны с противоположной фазой и той же амплитудой после расчета.

ак работает шумоподавление
как работает шумоподавление

Положительные и отрицательные звуковые волны просто нейтрализуют друг друга, а низкочастотный шум волшебным образом исчезает. Вы можете найти множество веб-сайтов, объясняющих принцип работы этих наушников с активным шумоподавлением.

Однако, если вы не против прочитать больше физических терминов, Википедия объясняет это лучше. Звук — это своего рода волна давления, которая состоит из сжатой части и разреженной части. Динамик с шумоподавлением излучает звуковую волну с той же амплитудой и противоположной фазой, что и исходная звуковая волна. Эти две волны будут интерферировать, накладываться друг на друга, чтобы синтезировать новые звуковые волны, и гасить друг друга. Это своего рода — отмена фазы.

усилитель для наушников клон Lehmann
усилитель для наушников клон Lehmann

Современный активный контроль шума достигается с помощью аналоговых схем или цифровой обработки сигналов.

 

Подходящий алгоритм может анализировать слышимый и неслышный шум в фоновом режиме, а затем генерировать сигнал с помощью определенного алгоритма, который сдвинут по фазе или противоположен исходному сигналу. Эта звуковая волна с обращенной фазой усиливается, чтобы быть пропорциональной амплитуде исходного сигнала, а затем накладывается на нее для создания деструктивных помех. Это эффективно снижает фоновый шум.

Применение шумоподавления в других областях

Шумоподавляющие динамики можно разместить вместе с источником шума для уменьшения шума. В этом случае его мощность звука должна быть такой же, как у источника шума. В качестве альтернативы датчик, излучающий сигнал шумоподавления, также может быть размещен в месте, где шум нежелателен.

звукоизоляция квартиры
звукоизоляция квартиры

Для этого требуется глушитель малой мощности, но он может эффективно снизить уровень шума для одного пользователя. Подавление шума нелегко устранить в других положениях, потому что волновой фронт трехмерного шума будет мешать сигналу подавления шума, и шум будет уменьшаться в одних местах и ​​усиливаться в других местах.

В небольшом закрытом помещении (например, в небольшом спальном вагоне) общий шум можно устранить с помощью нескольких динамиков, микрофонов с обратной связью и измерения динамического отклика в ограниченном пространстве. Этот принцип применим к обычным динамикам, АС, а также к наушникам.

как работает шумоподавление в наушниках
как работает шумоподавление в наушниках

Следовательно, лучшей конструкцией шумоподавления заключается в том, что устройство воспроизведения звука оснащено микрофоном для захвата окружающего звука и выполнения соответствующей обработки после анализа. Например, в iPhone от Apple есть функция шумоподавления при вызове, которая может улавливать окружающий звук через микрофон на корпусе.

После обработки другой абонент по вызову не может слышать местоположение и шум вашего окружения. Этот метод акустической обработки есть и в гарнитурах. В транспортных средствах, таких как автомобили и самолеты, также появились и другие технологии шумоподавления, тематик исследований и экспериментов довольно много, поэтому мы не будем их здесь описывать.

Избавьтесь от низкочастотного шума

«Рано или поздно человечеству, чтобы выжить, придется бороться с шумом, как с холерой и чумой», — лауреат Нобелевской премии по физиологии Роберт. Это предсказание, сделанное Кохом в прошлом веке, теперь незаметно стало реальностью. В практике предотвращения шумового загрязнения человеком и борьбы с ним в первую очередь применяется пассивное снижение шума (также называемое физическим шумоподавлением).

наушники Jabra Elite 85h

Техническая особенность физического снижения шума заключается в использовании различных характеристик материалов для снижения шума за счет изоляции, демпфирования и демпфирования источников шума. Преимущество состоит в том, что существует множество материалов на выбор, относительно дешевой стоимости и значительного влияния на высокочастотный шум; недостатком является то, что конструкция огромна, занимает много полезного пространства, а эффект обработки низкочастотного шума не очень хорош, т.к. влияет на качество звука.

В настоящее время он в основном используется для устранения источников шума, таких как шумоизоляция виадуков, железнодорожных путей, котельных, помещений для кондиционирования воздуха, двигателей и т. д. Применительно к средствам индивидуальной защиты эффект носит общий характер.

B&W presents Very Audiophile New Recordings
B&W presents Very Audiophile New Recordings

Чтобы восполнить недостатки физического шумоподавления, в 1930-х годах немецкие ученые предложили принцип активного шумоподавления, основанный на характеристиках звука как волны. Принцип состоит в том, что шум можно устранить, испуская обратную звуковую волну, чтобы компенсировать исходную звуковую волну и заставить ее ослабнуть или даже исчезнуть. Эта технология отличается очень маленькими размерами, в основном не занимает эффективного пространства и имеет очень высокую эффективность снижения шума, особенно для большого количества низкочастотного шума (шум ветра, шум, шум, шум от движения самолета) в помещении.  Шум окружающей среды и шумоподавление было в то время непростой задачей.

Хотя принцип прост, конструкция очень сложна и ее очень сложно реализовать. В течение долгого времени после того, как принцип был выдвинут, ни один ученый не мог разработать план реализации.

История Bose и история активного шумоподавления

Только в конце 1980-х ученые BOSE впервые применили технологию активного шумоподавления. По сравнению с физическим шумоподавлением технология активного шумоподавления имеет беспрецедентное преимущество, но из-за высокой стоимости она не может быть принята населением. Она в основном использовалась в авиации, военной и других специальных областях; но начала применяться в начале этого века.

bose-quietcomfort-35
Bose QuietComfort 35

Однако из-за применения технологии активного шумоподавления первого поколения к продукции гражданского назначения существовало два основных ограничения: одно состоит в том, что амплитуда и ширина шумоподавления ограничены, максимальная амплитуда может достигать только около 22 дБ, а ширина шумоподавления может достигать только 1000 Гц. Шум выше 1000 Гц не имеет никакого эффекта; во-вторых, снижение шума и качество звука противоречивы, а хорошее качество звука не может быть достигнуто с помощью шумоподавления; в сочетании с высокими ценами обычным пользователям сложнее было принять это.

С конца 1980-х годов многие ученые по всему миру все еще изучают технологию активного шумоподавления в надежде на дальнейшее улучшение возможностей шумоподавления, снижение затрат и улучшение качества звука, но пока что не произошло никакого большого прорыва. Даже технологии первого поколения BOSE не превзошли это.

Обработка шума — мировая проблема, и ученые всегда с нетерпением ждут дальнейших исследований.

 Преимущества наушников с шумоподавлением:

  1. Эффективно уменьшают окружающий шум, но делают музыку более не качественной; избегайте увеличения громкости шума, чтобы повредить свой слух.
  2. Изолируйте шум, чтобы не повредить слух, вызванный громким шумом (при посадке в самолет или метро, ​​на шумной улице).

Насколько велик может быть разрыв между различными наушниками с шумоподавлением?

Хотя все называют наушниками с шумоподавлением, на самом деле похожи между разными брендами все еще существует разрыв с точки зрения возможностей шумоподавления, и этот разрыв может быть очень большим. В настоящее время признано, что лучшими наушниками с шумоподавлением потребительского уровня являются продукты Bose, за которыми следуют некоторые бренды с глубокими акустическими исследованиями и возможностями разработки,  и, наконец, некоторые продукты, которые напрямую дают решения для шумоподавления.

Независимо от наушников и внутриканальных наушников разрыв между возможностями шумоподавления BOSE и некоторыми другими брендами можно назвать слишком большим, но наилучшие характеристики шумоподавления не обязательно означают, что они лучше всего подходят для вас.

Если вы часто носите наушники с шумоподавлением, когда добираетесь до работы и выходите из нее в общественном транспорте, некоторые из наушников BOSE могут вызвать затруднения — наушники склонны издавать щелкающие звуки при открытии и закрытии дверей и при столкновении с ними.

Наушники с шумоподавлением, какие лучше выбрать наушники с шумоподавлением?

В настоящее время существует много типов наушников с шумоподавлением.

Если вам нужно часто совершать дальние перелеты, тогда вам лучше всего подойдут наушники с шумоподавлением, такие как BOSE QC20. Поскольку носить наушники во время полета в узком салоне самолета и слушать, но наушники-вкладыши не подходят для повседневного использования в поездках, потому что большинство наушников-вкладышей будут огромными.

САМЫЕ ДОРОГИЕ НАУШНИКИ В МИРЕ
САМЫЕ ДОРОГИЕ НАУШНИКИ В МИРЕ

Если путешествовать на более короткие расстояния, то гарнитура на самом деле неплохая вещь. Если вас по-прежнему слишком раздражает подключение кабеля, то есть несколько беспроводных Bluetooth-гарнитур с функциями шумоподавления, например Philips 9850NC, и инновационная Aurova Live!

Итоги по теме шумоподавление

Есть преимущества и минусы. Чрезмерный эффект снижения шума может привести к тому, что меломан не услышит предупреждение об опасности и, таким образом это приведет к опасности. Поэтому, гуляя по улице, не используйте наушники с шумоподавлением, чтобы обеспечить собственную безопасность на дороге.

Поскольку для активного шумоподавления требуется питание от батареи, срок службы батареи также влияет на срок службы батареи активного шумоподавления.

Длительное ношение также влияет на качество звука, поскольку технология шумоподавления может нейтрализовать ограниченный шум, который ограничен до стабильного и до определенных диапазонах низких частот. Например, в метро, ​​автобусах и т. д., но когда вы входите в относительно тихую среду и по-прежнему используете функцию шумоподавления, высокое качество звука определенно ухудшается.

усилитель для наушников клон Lehmann цена
усилитель для наушников клон Lehmann
Я надеюсь, что эта статья « Что такое шумоподавление » немного помогла. Пожалуйста, оставляйте комментарии ниже, чтобы мы могли вернуться к вам. 

Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт.

Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях.

Желаю удачи в поиске своего звука! На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.

Похожие сообщение