Kulaklıklarda gürültü engelleme nasıl çalışır ve neden tüm harici seslerden tasarruf etmez?

2024 Yazar: Malcolm Clapton | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 04:13

Acımasız fizik, gürültü engelleme sistemlerinin mükemmel sessizlik yaratmasını engeller.

2020'de, telekomünikasyona geçiş nedeniyle, birçok kişinin çevrimiçi konferanslarda meslektaşlarıyla iletişim kurmak ve hane halkı üyelerinden uzaklaşmak için kulaklıklara ihtiyacı vardı. Gürültü engelleme özelliğine sahip gadget'lar özellikle popülerlik kazandı: dış gürültü seviyesini azalttıkları için işe daha iyi odaklanmaya yardımcı oldular.

Ancak uzun süredir böyle modeller var: Gürültü engelleme sistemine sahip ev tipi kulaklıklar ilk olarak 1989 gibi erken bir tarihte çıktı. Daha yakın zamanlarda Apple, AirPods Pro'nun ve ardından AirPods Max'in piyasaya sürülmesiyle bu özelliğe dikkat çekti.

Birçoğu, gürültü önleyici kulaklıkların ortam sesini tamamen "kapatmasını" bekler ve bunu yapmadıklarında hayal kırıklığına uğrarlar. Teknolojinin neden Sessiz düğmesini taklit etmediğini anlamak için nasıl çalıştığını anlamanız gerekir.

Aktif gürültü engelleme nasıl çalışır?

Aktif gürültü önleme teknolojisi, ordudan ev aletlerine geçti: 20. yüzyılın ortalarında, bu tür sistemler uçak ve helikopterlerin kokpitlerindeki gürültü seviyesini azaltmak için kullanıldı. İlk kulak üstü aktif gürültü önleyici kulaklık 1957'de helikopterler için yaratıldı.

Ev kullanımı için, teknoloji Bose tarafından uyarlandı - 1989'da tüketici elektroniği pazarında gürültü önleyici öncüler haline gelen kulaklıklarıydı.

Çalışma prensibi şu şekildedir: mikrofon sistemi, kulaklıkların etrafındaki gürültü seviyesini algılar ve ardından hoparlörlerde aynı genliğe sahip, ancak antifazda bir sinyal yeniden üretilir. Sonuç olarak, gürültü ve anti-gürültü dalgaları karşılıklı olarak birbirini bastırır. Elbette bir antifaz dalgasının oluşabilmesi için kulaklıkların bir çeşit güç kaynağına bağlı olması gerekir, bu yüzden böyle bir sisteme aktif denir.

Pratikte uygulamak göründüğü kadar kolay değildir. Her şey sesin doğasıyla ilgili. Antifazda bir sinyal oluşturmak zor bir iştir: hızlı ve doğru bir şekilde tamamlanması gerekir. Hızlı, çünkü örneğin bir kafede gürültü değişebileceğinden, ya bardaklar tabaklara çarpıyor ya da birileri doğum günlerinde tebrik ediliyor, yani kararsız bir ses arka planı ve buna uyum sağlamanız gerekiyor. Kesinlikle, çünkü faz ve antifaz arasındaki sapma hoş olmayan bozulmalara yol açabilir.

Bu nedenle Aktif Gürültü Önleme, uçak motorlarının vızıltısı veya havalandırma gibi monoton düşük frekanslı seslerle baş etmede en iyisidir. Az ya da çok sabit bir genliğe sahiptirler ve düşük frekanslardaki dalga boyu oldukça büyüktür ve faz ve antifazdaki bazı sinyal tutarsızlıklarını affeder. Bir kafe durumunda, gürültünün temeli, dalga boyunun çok daha kısa olduğu ve genliğin daha keskin değiştiği orta ve yüksek frekanslı sesler tarafından oluşturulur - bir antifaz sinyali için daha yüksek gereksinimleri vardır.

Modern aktif gürültü engelleme sistemleri henüz yabancıların konuşmalarını ve ani gürlemeleri susturmak için yeterli hesaplama gücüne sahip değil. Ancak monoton arka plan gürültüsünü iyi idare ederler.

Pasif gürültü engelleme nasıl çalışır?

Aktif gürültü iptaline ek olarak, pasif gürültü iptali de vardır. Bunun ses yalıtımı olduğu söylenebilir: kulaklık takarsınız - ve etraftaki her şey boğuk olur. Elektrik gerektirmez ve yalnızca cihazın kulaklara ve kafaya ne kadar sıkı oturduğuna bağlıdır. Herhangi bir boşluk varsa, gürültü duyulacaktır.

Bu nedenle kulak içi kulaklıklar, boyutları farklı olan birkaç çift kulaklıkla birlikte gelir: herkesin kulakları farklıdır ve bazen mükemmel kulak pedlerini bulmak kolay değildir. Çok sıkı oturmazlarsa, cihaz uygun seviyede ses yalıtımı sağlamayacaktır.

Ancak mükemmel uyumlu püskürtme uçları, aktif gürültü engellemenin baş edemediği gürültüyü tam olarak etkili bir şekilde sönümler: orta ve yüksek frekanslar, keskin, ani sesler. Çünkü bu devre elektroniklerin hızına dayanmaz, ancak sessizliği tamamlamasa da etrafındaki her şeyi susturur.

Pasif gürültü engelleme, büyük kaplara sahip tam boyutlu kulaklıklarda da önemli bir rol oynar. Kulak yastıkları başınıza ne kadar sıkı bastırılırsa, o kadar az ses duyarsınız ve yakınlardaki insanlar müziğinizden o kadar az haberdar olur. Ancak kulak içi kulaklıklar için uygun olmayan ekleri değiştirebilirseniz, kafaya tam oturmayan tam boyutlu kulaklıklarla hiçbir şey yapılamaz.

Ve aynı şekilde, böyle bir gadget ile mükemmel sessizlik elde edilemez. Sebebi yine sesin doğasında ve malzemelerde yatmaktadır. Ses, ortamın olduğu her yerde yayılır. Fiziksel engeller onu engelleyebilir, böylece kulaklarınızı ellerinizle kapatabilir ve etrafınızdaki dünyayı boğabilirsiniz.

Ancak tam bir ses yalıtımı elde etmek için özel ses emici malzemeler kullanılmalıdır.

Bir çekiç gibi sert seslere karşı koruma sağlamak için giyilen büyük inşaat kulaklıklarını hatırlıyor musunuz? İçlerinde elektronik dolgu yoktur - sadece kulakları kapatırlar, gürültü için fiziksel bir bariyer oluştururlar ve ellerinizi serbest bırakırlar. Aynı zamanda, hala tam bir sessizlik vermiyorlar: matkabı donuk da olsa duyulabilir.

Bu kulaklıklarda maksimum ses yalıtımı elde etmek için, onları fark edilir şekilde daha ağır ve hacimli hale getirecek daha emici malzeme eklemeniz gerekir. Şimdi, gerekli tüm elektronikleri zaten ağırlık kazanan kulaklıklara bağlamanız gerekeceğini hayal edin. Model çok ağır olacak.

Elbette üreticiler, hem kulaklıkların yapıldığı malzemeleri hem de elektronik dolgularını geliştiriyorlar, ancak yine de ideal sessizlik yaratmaktan çok uzaklar. Şimdi kullanım konforu ve sunulan fonksiyonların verimliliği arasında bir denge kurmaya çalışıyorlar.

Gürültü azaltma kalitesini ne etkiler?

Piyasada aktif gürültü önleyici kulaklıklar sunan birçok şirket var, ancak kimin en iyisine sahip olduğunu nereden biliyorsunuz?

Özelliklerine göz atabilirsiniz. Örneğin, gürültü azaltma sisteminde ne kadar çok mikrofon çalışırsa, ortam uğultu seviyesi o kadar doğru okunur ve antifaz sinyali o kadar doğru oluşturulur. İşlemci ne kadar güçlü ve modern olursa, sistem etrafındaki gürültüdeki değişikliklere o kadar hızlı yanıt verir. Teoride.

Hatta bazı şirketler Sony, Bose, Samsung, Apple gibi özel gürültü azaltma algoritmaları bile sunuyor. Bu tür sistemlerle donatılmış kulaklıklarda, cihazın dışındaki gürültüyü dinleyen mikrofonların yanı sıra içerideki gürültüyü de alan mikrofonlar bulunur.

Kalibrasyon sırasında kulaklıklar test sinyallerini yeniden üretir ve aynı dahili mikrofonlar yanıtı okur. Kalibrasyon sonuçlarına dayanarak, gürültü azaltma algoritması işini düzeltir: artık belirli kulakların ve kafanın geometrisine göre ayarlanmıştır.

Pasif ses yalıtımı da aktif gürültü azaltma sisteminin çalışmasını etkiler. Kulaklıklar gevşekse ve gürültüden geçiyorsa, antifaz sinyali o kadar etkili çalışmayacaktır. Çoğu tam boyutlu aktif gürültü önleyici kulaklık, maksimum ses yalıtımı için başınızın kıvrımlarını saran büyük, yumuşak kulak yastıklarına sahiptir.

Pazarlamacıların püf noktalarına nasıl düşmezsiniz?

Gürültü önleyici kulaklıklarla ilgili sorun, şirketlerin yalan söylemesidir: reklamlarda, gürültü engelleme açıldığında partinin yerini çınlayan bir sessizlik alır, uğuldayan tren tekerleklerinin yerini sakin dağ çayırları alır ve bebek çığlık atar. bir sonraki koltuk sisin içinde çözülür.

Ancak gürültü azaltma sürecinin kendisinin fiziği nedeniyle, böyle bir etki elde etmek gerçekçi değildir. Bu arada, Bose şirketi dürüstçe kulaklıklarını Gürültü Azaltıcı - "gürültü azaltma" olarak adlandırdı, ancak daha sonra diğerleri gibi Gürültü Önleme - "gürültü önleme" terimine geçti.

Sonuç olarak, sessizlik umuduyla kullanıcılar metroda böyle kulaklıklarla inerler, gürültü engellemeyi açarlar… Tüneldeki rüzgarın uğultusu kaybolur, ancak Stanislavsky'nin ıstırabı ile oturumu geçmekten bahseden öğrenciler olmaz.. Ve yakınlarda birinin öksürdüğü duyulabilir. Donuk, ama yine de duyulabilir.

Vaad ettiğim sessizlik, çayırlar ve dağ tazeliği nerede? Rüyalarda. Çünkü teknoloji henüz bu seviyeye ulaşmadı.

Aynı zamanda, pazarlama materyallerinde geliştiriciler, sistemlerinin örneğin -15 dB'ye kadar gürültü azaltma sağladığı konusunda övünmekten çok hoşlanırlar. İlk dikkat ettiğimiz şey "önce" kelimesidir. İkincisi, bu -15 dB'nin hangi koşullarda elde edilebileceği belirtilmemiştir. Yani bazı rakamlar var ama bunların gerçeklikle nasıl karşılaştırılacağı çok net değil.

Başka bir numara, kavramların ikame edilmesidir. Kulaklık açıklamasında, gürültü iptali, aramalar sırasında ses iletimi sırasında gürültüyü azaltan bir sistemdir. Yani muhatabınız sizi daha net duyar. Ancak müzik dinlerken dış gürültünün bastırılmasını etkilemez.

alt satırda ne var

Kulaklık üreticilerinin reklam departmanları tarafından sunulduğu haliyle gürültü engelleme teknolojisi mevcut değildir. Ayrıca, etkisi bireyseldir ve belirli bir dinleyicinin fiziksel parametrelerine bağlıdır. Bazıları için tam boyutlu kulaklıklar, aktif gürültü engellemenin iyi çalışması için yeterli pasif ses yalıtımı sağlar. Ve başka bir kişide, örneğin elmacık kemiklerinin farklı yapısı nedeniyle kulaklıklar çok sıkı oturmayacak ve algoritma etkisiz olacaktır. Yani her şeyin denenmesi gerekiyor.

Aktif gürültü engellemeli modeller, ulaşımda çok seyahat edenler için uygundur: otobüslerde, trenlerde ve uçaklarda. Bu tür kulaklıkların ana özelliği, monoton düşük frekanslı uğultuyu boğma yeteneğidir ve yolculuklarda en sık eşlik eden kişidir. Yüksek kaliteli aktif gürültü iptalinde farklılık gösterirler, örneğin:

• Sony WH - 1000XM4,
• Soundcore Liberty Air 2 Pro,
• Sennheiser Momentum Gerçek Kablosuz 2,
• Marshall Monitör II ANC,
• Samsung Galaxy Tomurcukları Pro.

Gürültülü ofislerden ve evlerden kaçmaya çalışanlar, kulaklıkların uyumuna özellikle dikkat etmeli ve mümkün olduğunca başa veya kulak kanalına uyan modeller aramalıdır. Bu kulaklıklar, sesler de dahil olmak üzere etraftaki tüm gürültünün seviyesini azaltır. Ama onları tavsiyeye göre seçemezsiniz: onları denemeniz gerekir.

Tam oturan ve Aktif Gürültü Önleme özelliğine sahip bir modelle karşılaşırsanız sevinebilirsiniz: Her iki dünyanın da en iyisini elde edersiniz. Ama yine de mükemmel sessizliğe ulaşamazsınız.