Так получилось, что сам термин «шумоподавление» в характеристиках акустической техники стал популярен совсем недавно — лет 5, ну может, 10 назад. Между тем изобретение технологии растянулось на долгие годы: в 1930-м было подано первое заявление на патент и только через 20 (!) лет предпринята первая попытка создать наушники-шумодавы, но результат оказался далек от совершенства.
Еще через 30 лет, в 1980-х, гарнитура с шумоподавлением только-только начала применяться в авиации, а также при полетах в космос. Идею шумоподавления претворил в жизнь изобретатель, профессор Массачусетского технологического института, доктор Амар Боуз.
Он первым обнаружил, что человек оценивает звук по отраженным акустическим волнам, это и легло в основу множества его изобретений, но в первую очередь, наблюдение дало толчок для создания системы шумоподавления.
В 1964 году ученый основал Bose Corporation, что само по себе удивительно: обычно человек науки и предприниматель — это разные люди. Но Амар Боуз был особенным.
Родитель компании Bose скончался в 2013 году в возрасте 83 лет. За его жизнь представление об акустической технике изменилось до неузнаваемости, и почти все, что сейчас характеризует качественное звучание — плод научных исследований Массачусетского института. Кстати, сам ученый незадолго до смерти сделал подарок родному образовательному учреждению — бо́льшую часть акций компании Боуз. Но с замечательнейшим условием: дивиденды должны финансировать науку и образование.
Вот с такого длинного предисловия я решил начать статью о том, как работает шумоподавление в наушниках. Собственно, разговор будет как раз об изобретении Амара Боуза, именно поэтому я отвел ему так много места в своем материале.
Принцип работы шумодава
Сама идея шумоподавления сводится к следующему: есть звуковая волна, скажем, шум с улицы. Мысленно поставим ей знак «+». Чтобы получить «0» — то есть, тишину, необходимо где-то раздобыть «-». Амар Боуз решил отзеркалить волну с «+», тем самым получить вожделенный «-» и направить отзеркаленную волну против «+».
Как применилось на практике — в наушник помещено 4 устройства: микрофон, который слышит все окружающие звуки, электронные детали, выполняющие роль зеркала и разворачивающие входящие шумы на 180 градусов, динамик, играющий музыку при полученном «0» от внешних звуков, аккумулятор, благодаря чьей энергии весь банкет и происходит.
Техника не всегда поддерживает слышимый диапазон звуковых волн целиком. Но если мы слышим 20 – 20 000 Гц, то система шумоподавления способна справиться лишь с промежутком от 100 до 1 000 Гц. Поскольку большинство шумов относятся к низкочастотным, то диапазона сегодняшних систем шумоподавления вполне достаточно, чтобы оградить меломана от раздражающих внешних звуков.
Ограничение возникло из-за АЧХ небольших микрофонов, понятно, что у разных наушников диапазон шумоподавления тоже будет разным. Например, у дорогой техники выдержан диапазон 100–1000 Гц шумоподавления, а вот у дешевеньких одноразовых вариантов оно присутствует лишь в виде надписи на коробке.
Предвижу ваши вопросы и негодования: так значит шумодав не такой уж и шумодав, раз шумодавит всего-то столечко? Это даже не половина от всех слышимых частот!
Да, но убран основной слышимый диапазон, который встречается в повседневной жизни. Слишком громкие звуки, на грани лопнувших барабанных перепонок, конечно, доберутся до вас даже с максимальным режимом шумоподавления. Но в какую ситуацию надо попасть, чтобы случилась такая громкость? Поделитесь, я просто не могу представить ничего подобного.
Кстати, шумоподавление бывает двух видов: активным и пассивным. За длину волн, частоты и всю черную магию отвечает активное. Пассивное — это используемые материалы для наушников: силиконовые прокладки, амбушюры, конструктивные особенности — то, что препятствует внешнему звуку наподобие берушей.
Про пассивное шумоподавление я распространяться не буду — здесь и так все ясно. Принцип, по которому работает активное шумоподавление, уже описал, но остаются его достоинства и недостатки, а о них стоит обязательно упомянуть.
Недостатки активного шумоподавления
У каждой идеи есть оборотная сторона, вот и у системы активного шумоподавления нашлись изъяны.
Во-первых, время работы микроконтроллера в дешевых моделях. Когда микрофон улавливает входящую волну, система шумоподавления должна тут же ее отзеркалить и направить навстречу потоку. Не всегда устройство успевает среагировать и противоположные волны уже не будут близнецами, а значит, и в «0» не уйдут.
Этот недостаток сегодня устраняется. Известно, что уже создана система, способная «видеть» приближающуюся волну и просчитать ее «-» заранее.
Во-вторых, дополнительные помехи на верхних границах. Иногда в бюджетных вариантах функция шумоподавления привносит от себя лишнее, тем самым поставив меломана перед выбором: что важнее, чистота звука или комфорт?
В-третьих, физические особенности человека. На мой взгляд, единственный недостаток, который стоит учесть, покупая качественную аппаратуру вроде Bose. За развитием технологий нельзя забывать, что слух такой же важный орган для связи с миром, как зрение, вкус, обоняние и осязание.
У здорового человека примерно 16% информации поступает в мозг через слух. Так что отрезав звуки внешнего мира, мы обманываем свой мозг, утаивая эти 16%.
Например, четырьмя органами чувств мы знаем, что находимся в деловом центре города, а слух заявляет, что в тихой уютной комнате. Возникает внутренний конфликт, серое вещество не знает, кому верить. Поэтому у людей, страдающих морской болезнью, или у тех, кого укачивает в транспорте, могут проявиться симптомы недугов: тошнота, головная боль, усталость.
Но таких чувствительных людей немного — всего 5–7%. Риск, что вы окажетесь в их числе, очень мал, однако лучше это проверить перед дорогой покупкой.
Помимо аттракциона «обмани мозг», есть еще один недостаток, заложенный в нас природой. Мы не выносим полной тишины. Для тестирования оборудования крупных производителей созданы специальные комнаты, где блокируются абсолютно все посторонние звуки.
Чтобы проверить качество акустики, подобное изобретение — идеальное решение, а вот человек не может находиться в ней дольше 45 минут (это предельный срок, многим становилось плохо гораздо раньше). Так как шумодавы такой абсолютной тишины не создают, то и переживать по поводу плохого самочувствия не стоит, однако послушать минут 5 знакомый трек в наушниках перед покупкой все-таки не помешает.
Достоинства системы шумоподавления в наушниках
Технологии постоянно развиваются, и уже сегодня производители устранили много недостатков (не физиологических, конечно). Шумодавы прекрасно справляются с монотонными звуками метро, оборудования на заводах, уличного шума.
Некоторые модели удивляют своим маленьким размером, притом что работают они так же хорошо, как и громоздкие тяжелые тарелки десятилетие назад.
Продуктивность работников в офисах типа опенспейс увеличивается в несколько раз благодаря повышению сосредоточенности на задаче, нервозность и усталость заметно снижаются за счет отсечения лишнего шума. Работать комфортнее в наушниках Bose Headphones 700: они удобно регулируются, играют музыку до 20 часов и нежно отсекают все лишние звуки.
Перелеты и долгие поездки проходят с большим комфортом, ведь технология активного шумоподавления помогает расслабиться. Например, для командировок и авиаперелетов часто покупают шумодавы QuietComfort 45, которые могут работать с проводом и без (беспроводные гаджеты в самолетах часто просят отключать). Обзор на них лежит тут.
Подводя итоги, скажу, что иметь наушники-шумодавы куда приятнее, чем просто наушники. Это и более профессиональный звук, и комфорт. К тому же уровень шумоподавления везде регулируется до удобного пользователю. Его можно отключить совсем, поставить на середину или немного прибавить/убавить. Редко когда кто-то пользуется максимальным шумоподавлением, по крайней мере, я таких людей не знаю.
Если вы только собираетесь познакомиться с шумодавами, зайдите в официальный фирменный магазин, послушайте любимую композицию. С непривычки может возникнуть ощущение, что заложило уши, это нормально. Скоро адаптируетесь под хороший звук, и музыка приятно вас удивит. Смело покупайте шумоподавляющую модель!
А тех, кто хочет еще присмотреться и проникнуться идеей качественного шумодава, приглашаю на наш канал в Телеграм и в группу ВКонтакте. Там публикуем обзоры на модели, новости и акции магазина Bose.
Марк Авершин, приглашенный эксперт
