Найти в Дзене
HAKII в России

Как работает шумоподавление в наушниках?

Оглавление

Наушники с шумоподавлением — это база. Без этой характеристики уже не выбирают хороший гаджет. Хотя фича в народ попала совсем недавно, и как она работает — понимают немногие.

Сегодня я попробую ответить на популярные вопросы — что же такое на самом деле наушники с активным шумоподавлением и за счет чего функционируют?

Немного истории и учебник физики

Начну с экскурса в хронологию: в 1930-м подано первое заявление на патент. Лишь через 20 лет предпринята попытка сконструировать наушники-шумодавы (прошла неудачно).

Еще 30 лет спустя, в 1980-х, профессор Массачусетского института Амар Боуз смог создать накладные наушники с шумоподавлением. Вскоре их начали использовать в авиации и космонавтике, а сам изобретатель основал хорошо известную нам компанию, усовершенствовал технологию и подарил миру тот самый боузовский звук.

Давайте определимся, что вообще такое звук. Открываем учебник физики и читаем:

«Это волны, которые колеблются с различной частотой. Они бывают разной длины, от которой зависит, как мы воспримем звучащее: услышим высокие ноты или низкие, тихо или громко».

Ультразвук — это частоты выше 20 000 Гц. Его слышат собаки, кошки, киты. А человек — нет. Если вы видите в технических характеристиках диапазон выше 20 кГц — либо производитель привирает, либо возможности гаджета оценит разве что ваш питомец. Но вы же себе наушники берете, а не ему?

Инфразвук — волны с частотой менее 20 Гц. Его человек тоже не слышит. Возникает при землетрясениях или работе машин с возвратно-поступательным движением. От долгого воздействия появляется слабость, головная боль, бессонница. Поэтому у живущих рядом с ж/д путями чаще наблюдаются беспричинная паника, повышенная нервозность и психические расстройства.

Человеческий слух воспринимает диапазон волн от 16–20 Гц до 15–20 кГц. Примерно столько способна воспроизводить хорошая техника. Но тут важно учитывать: 16–20 000 Гц — это идеал. Обычный горожанин слышит где-то в среднем от 18 Гц до 19 кГц. В повседневной жизни мы чаще имеем дело с частотами 5–8 кГц.

Как работает шумоподавление для наушников

Тут может возникнуть путаница. Следите за руками: разные производители используют разные принципы. Результат обещают один — вы наслаждаетесь музыкой, и посторонние звуки не мешают. Но пути достижения отличаются:

  • шумоподавление, каким его изобрел Амар Боуз;
  • маскировка;
  • блокировка.

Идея шумоподавления Боуза сводится к следующему: есть звуковая волна. Мысленно поставим ей знак «+». Чтобы получить «0» (тишину), необходимо где-то раздобыть «-». Амар Боуз решил отзеркалить волну с «+», тем самым организовать вожделенный «-» и направить против «+».

Как он это сделал? В наушнике есть 4 устройства: микрофон слышит все окружающие звуки, электронные детали в роли зеркала, разворачивающие шумы на 180 градусов, динамик, играющий музыку при полученном «0», аккумулятор, благодаря которому все и происходит.

Когда вы слушаете любимый плейлист, микрофон оценивает все, что вокруг вас. Он как бабушка-консьерж решает, какой звук пропустить, а кого отправить вон. Обычно в гаджетах есть функция настройки доброты консьержа, скажем, в тех же боузовских полноразмерных наушниках 11 ступеней шумоподавления: от его отсутствия до абсолютного вакуума.

Маскировка работает иначе. Система прячет посторонние звуки так называемым белым шумом, который мозг понимает как тишину. Это все равно что замести всю пыль под ковер: комната выглядит чистой, но мы-то знаем, это не так!

Блокировка (оно же пассивное шумоподавление) — ну тут понятно. Конструкция спроектирована так, чтобы посторонних звуков в ушную раковину не попало. Проще говоря, техника работает как беруши, только еще играет музыку.

Недостатки активного шумоподавления

Даже у лучших наушников с шумоподавлением есть изъяны. Но так ли они страшны?

Наушники с шумоподавлением микрофона зеркалят лишь в промежутке от 100 до 1 000 Гц. На первый взгляд мало, но поскольку большинство шумов относятся к низкочастотным, то такого диапазона достаточно, чтобы оградить меломана от раздражающих внешних звуков.

Ограничение возникло из-за АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) небольших микрофонов, и понятно, что у разных наушников диапазон шумоподавления тоже будет разным. Например, у дорогой техники он выдержан в промежутке 100–1000 Гц, а вот у одноразовых вариантов — лишь в виде надписи на коробке.

Почему возникает разница в качестве, если законы физики писаны для всех?

Во-первых, из-за времени работы микроконтроллера. Когда микрофон улавливает входящую волну, система шумоподавления должна тут же ее отзеркалить и перенаправить. В дешевых гаджетах устройство медленнее реагирует, а значит, противоположные волны не будут близнецами и в «0» не уйдут.

Этот недостаток сегодня устраняется. Известно, что уже создана система, способная «видеть» приближающуюся волну и просчитать ее «-» заранее.

Во-вторых, иногда в бюджетных вариантах функция шумоподавления привносит от себя лишнее и создает дополнительные помехи на верхних границах. Этим (естественно) еще грешит технология маскировки шумов.

В-третьих, нельзя забывать, что слух — важный канал для связи с миром. Особенно когда покупаете беспроводные наушники с шумоподавлением для спорта. Самокатчики, дети, машины, пешеходы подкрадываются незаметно. Если вы ничего не слышите — рискуете попасть в аварию.

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.

Человек не может находиться там 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

Шумодавы прекрасно справляются с монотонными звуками метро, оборудования на заводах и уличным шумом. Повышают продуктивность сотрудников в офисах по типу опенспейс, используются при бессоннице и в долгих перелетах.

Еще пару лет назад TWS наушники с шумоподавлением казались чем-то невозможным из-за громоздкости технологии. А сейчас даже спортивные модели обладают шумодавом и работают более 10 часов (и аккумулятор влез)!

Например, молодой бренд Hakii выпустил беспроводные наушники с активным шумоподавлением Time Pro, которые прекрасно подходят и для утренней пробежки, и для конференции. А еще в них комфортно играть онлайн (ни на что не намекаю). Время работы 30 часов от батареи — вы видели где-нибудь такое?

Подводя итоги, скажу, что иметь наушники-шумодавы куда приятнее, чем просто наушники. Это и более профессиональный звук, и комфорт.

Подписывайтесь и оставляйте комментарии, мне будет приятно! 🙂

С вами был и есть Женя Елагин, приглашенный эксперт