Shovqinni bekor qilish naushniklarda qanday ishlaydi va nima uchun u barcha tashqi tovushlardan saqlamaydi

2024 Muallif: Malcolm Clapton | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 04:14

Shafqatsiz fizika shovqinni bekor qilish tizimlarini mukammal sukunatni yaratishga to'sqinlik qiladi.

2020-yilda masofadan ishlashga o‘tish munosabati bilan ko‘p odamlarga onlayn konferensiyalarda hamkasblari bilan muloqot qilish va uy a’zolaridan uzoqlashish uchun naushniklar kerak bo‘ldi. Shovqinni o'chirishga ega gadjetlar ayniqsa mashhur bo'ldi: ular tashqi shovqin darajasini pasaytirganligi sababli ishga yaxshiroq e'tibor qaratishga yordam berdi.

Ammo bunday modellar uzoq vaqtdan beri mavjud: shovqinni o'chirish tizimiga ega maishiy minigarnituralar birinchi marta 1989 yilda paydo bo'lgan. Yaqinda Apple bu xususiyatga AirPods Pro va keyin AirPods Max-ning chiqarilishi bilan e'tiborni tortdi.

Ko'pchilik shovqinni bekor qiluvchi minigarnituralar atrofdagi tovushni to'liq "o'chirishini" kutishadi va ular buni qilmasa, hafsalasi pir bo'ladi. Texnologiya nima uchun Ovozni o'chirish tugmasini taqlid qilmasligini tushunish uchun uning qanday ishlashini tushunishingiz kerak.

Faol shovqinni bekor qilish qanday ishlaydi

Faol shovqinni bekor qilish texnologiyasi harbiy texnikadan maishiy texnikaga o'tdi: 20-asrning o'rtalarida bunday tizimlar samolyotlar va vertolyotlar kabinalarida shovqin darajasini pasaytirish uchun ishlatilgan. Birinchi quloqdagi faol shovqinni bekor qiluvchi minigarnituralar vertolyotlar uchun 1957 yilda yaratilgan.

Uyda foydalanish uchun texnologiya Bose tomonidan moslashtirilgan - aynan uning naushniklari 1989 yilda maishiy elektronika bozorida shovqinni bartaraf etuvchi kashshoflarga aylandi.

Ishlash printsipi quyidagicha: mikrofon tizimi minigarnituralar atrofidagi shovqin darajasini aniqlaydi, so'ngra bir xil amplitudali signal, lekin antifazada, karnaylarda takrorlanadi. Natijada shovqin va shovqinga qarshi to'lqinlar o'zaro bir-birini bostiradi. Albatta, antifaza to'lqinini yaratish uchun minigarnituralar qandaydir quvvat manbaiga ulangan bo'lishi kerak, shuning uchun bunday tizim faol deb ataladi.

Uni amalda tatbiq etish ko'ringandek oson emas. Bularning barchasi tovushning tabiatiga bog'liq. Antifazada signal yaratish qiyin ish: u tez va aniq bajarilishi kerak. Tez, chunki shovqin o'zgarishi mumkin, masalan, kafeda, yoki stakan likopchalarni taqillatadi yoki kimdir tug'ilgan kuni bilan tabriklanadi, ya'ni o'zgaruvchan tovush foni va siz unga moslashingiz kerak. To'liq, chunki faza va antifaza o'rtasidagi og'ish yoqimsiz buzilishlarga olib kelishi mumkin.

Shuning uchun Faol shovqinni bekor qilish samolyot dvigatellarining shovqini yoki ventilyatsiya kabi monoton past chastotali tovushlar bilan kurashishda eng yaxshisidir. Ular ko'proq yoki kamroq doimiy amplitudaga ega va past chastotalarda to'lqin uzunligi juda katta va faza va antifazadagi ba'zi signal nomuvofiqliklarini kechiradi. Kafeda shovqinning asosini o'rta va yuqori chastotali tovushlar yaratadi, ular uchun to'lqin uzunligi ancha qisqaroq va amplituda keskin o'zgaradi - ular antifaza signaliga yuqori talablarga ega.

Zamonaviy faol shovqinni bekor qilish tizimlari hali notanishlarning suhbatlarini va to'satdan shovqin-suronni o'chirish uchun etarli hisoblash quvvatiga ega emas. Ammo ular monoton fon shovqinini yaxshi qabul qilishadi.

Passiv shovqinni bekor qilish qanday ishlaydi

Faol shovqinni bekor qilishdan tashqari, passiv shovqinni bekor qilish ham mavjud. Buni ovoz o'tkazmaydigan deb aytish mumkin: siz naushniklarni kiyasiz - va atrofdagi hamma narsa xiralashadi. Bu elektr energiyasini talab qilmaydi va faqat qurilmaning quloq va boshga qanchalik mahkam o'rnatilishiga bog'liq. Agar bo'shliq bo'lsa, shovqin eshitiladi.

Shuning uchun quloq ichidagi minigarnituralar o'lchamlari bo'yicha har xil bo'lgan bir nechta juft naushniklar bilan birga keladi: har kimning quloqlari har xil, ba'zan esa mukammal quloq yostiqchalarini topish oson emas. Agar ular juda qattiq o'tirmasa, gadjet ovoz yalıtımının to'g'ri darajasini ta'minlamaydi.

Ammo mukammal moslashtirilgan nozullar faol shovqinni bekor qilish bilan bardosh bera olmaydigan shovqinni samarali ravishda kamaytiradi: o'rta va yuqori chastotalar, keskin, to'satdan tovushlar. Chunki bu sxema elektronikaning tezligiga tayanmaydi, balki atrofdagi hamma narsani o'chirib qo'yadi, garchi jim bo'lmasa ham.

Passiv shovqinni bekor qilish katta stakanli to'liq o'lchamli minigarnituralarda ham muhim rol o'ynaydi. Quloq yostiqchalari boshingizga qanchalik qattiq bosilsa, shovqin shunchalik kam eshitiladi va yaqin atrofdagilar sizning musiqangiz haqida shunchalik kam xabardor bo'ladi. Ammo agar siz quloq ichidagi minigarnituralar uchun mos bo'lmagan qo'shimchalarni o'zgartira olsangiz, boshga yaxshi mos kelmaydigan to'liq o'lchamli qurilmalar bilan hech narsa qilish mumkin emas.

Va baribir, bunday gadjet bilan mukammal sukunatga erishib bo'lmaydi. Buning sababi yana ovozning tabiatida va materiallarda. Ovoz vosita bor joyda tarqaladi. Jismoniy to'siqlar unga to'sqinlik qilishi mumkin, shuning uchun siz shunchaki quloqlaringizni qo'llaringiz bilan yopishingiz va atrofdagi dunyoni g'arq qilishingiz mumkin.

Biroq, to'liq ovozli izolyatsiyaga erishish uchun maxsus ovoz yutuvchi materiallardan foydalanish kerak.

Jek bolg'a kabi qattiq tovushlardan himoya qilish uchun kiyiladigan katta qurilish minigarnituralarini eslaysizmi? Ularda elektron plomba yo'q - ular shunchaki quloqlarni qoplaydi, shovqin uchun jismoniy to'siq yaratadi va qo'llaringizni bo'shatadi. Shu bilan birga, ular hali ham to'liq sukut saqlamaydilar: jackhammer zerikarli bo'lsa ham, eshitiladi.

Ushbu minigarnituralarda maksimal ovoz izolyatsiyasini olish uchun siz ko'proq changni yutish materialini qo'shishingiz kerak, bu ularni sezilarli darajada og'irroq va hajmli qiladi. Endi tasavvur qiling-a, siz barcha kerakli elektronikani allaqachon ortib borayotgan naushniklarga ulashingiz kerak bo'ladi. Model juda og'ir bo'ladi.

Albatta, ishlab chiqaruvchilar naushniklar ishlab chiqarilgan materiallarni ham, ularning elektron to'ldirishlarini ham yaxshilaydilar, ammo ular hali ham ideal sukunatni yaratishdan uzoqdir. Endi ular foydalanish qulayligi va taklif qilingan funktsiyalarning samaradorligi o'rtasida muvozanatni saqlashga harakat qilmoqdalar.

Shovqinni kamaytirish sifatiga nima ta'sir qiladi

Bozorda faol shovqinni bekor qiluvchi minigarnituralarni taklif qiluvchi ko'plab kompaniyalar mavjud, ammo kimning eng yaxshisi borligini qanday bilasiz?

Siz xususiyatlarni ko'rib chiqishingiz mumkin. Masalan, shovqinni pasaytirish tizimida qancha ko'p mikrofon ishlasa, atrof-muhitning shovqin darajasi shunchalik aniqroq o'qiladi va antifaza signali qanchalik to'g'ri quriladi. Protsessor qanchalik kuchli va zamonaviy bo'lsa, tizim atrofdagi shovqin o'zgarishlariga tezroq javob beradi. Nazariy jihatdan.

Ba'zi kompaniyalar hatto Sony, Bose, Samsung, Apple kabi maxsus shovqinlarni kamaytirish algoritmlarini taklif qilishadi. Bunday tizimlar bilan jihozlangan naushniklarda qurilma tashqarisidagi shovqinni tinglovchi mikrofonlardan tashqari, ichidagi shovqinni qabul qiluvchi mikrofonlar ham mavjud.

Kalibrlash vaqtida minigarnituralar sinov signallarini qayta ishlab chiqaradi va bir xil ichki mikrofonlar javobni o'qiydi. Kalibrlash natijalariga ko'ra, shovqinni kamaytirish algoritmi o'z ishini to'g'rilaydi: endi u maxsus quloq va boshning geometriyasiga moslashtiriladi.

Passiv ovoz izolyatsiyasi faol shovqinni kamaytirish tizimining ishlashiga ham ta'sir qiladi. Agar naushniklar bo'shashsa va shovqindan o'tib ketsa, antifaza signali unchalik samarali ishlamaydi. To'liq o'lchamli faol shovqinni bekor qiluvchi minigarnituralarning ko'pchiligi ovozni maksimal darajada izolyatsiya qilish uchun boshingizning burmalarini quchoqlaydigan katta, yumshoq quloq yostiqlariga ega.

Qanday qilib sotuvchilarning hiylalariga tushmaslik kerak

Shovqinni bekor qiluvchi minigarnituralar bilan bog'liq muammo shundaki, kompaniyalar yolg'on gapiradi: reklamalarda shovqinni o'chirish funksiyasi yoqilganda, ziyofat jiringlash sukunati bilan almashtiriladi, poezd g'ildiraklarining urilayotgan o'rnini sokin alp o'tloqlari egallaydi va chaqaloq qichqiradi. keyingi o'rindiq tumanga eriydi.

Ammo shovqinni kamaytirish jarayonining o'zi fizikasi tufayli bunday ta'sirga erishish haqiqiy emas. Aytgancha, Bose kompaniyasi o'zining naushniklarini halollik bilan Noise-Reducing - "shovqinni kamaytiradigan" deb atagan, ammo keyin boshqalar singari, Noise-Canceling - "shovqinni bekor qilish" atamasiga o'tgan.

Natijada, foydalanuvchilar sukunatdan umid qilib, metroda shunday naushniklarga tushishadi, shovqinni yo'q qilishni yoqadilar … Tunneldagi shamolning uvillashi yo'qoladi, ammo Stanislavskiyning iztiroblari bilan sessiyani o'tkazish haqida gapiradigan talabalar. Va yaqin atrofda kimdir yo'talayotgani eshitiladi. Zerikarli, lekin hali ham eshitiladi.

Mening va'da qilingan sukunat, o'tloqlar va alp tog'lari qayerda? Tushlarda. Chunki texnologiya hali bu darajaga yetmagan.

Shu bilan birga, marketing materiallarida ishlab chiquvchilar o'zlarining tizimi shovqinni kamaytirishni ta'minlaganligi bilan maqtanishni juda yaxshi ko'radilar, masalan, -15 dB gacha. Biz e'tibor beradigan birinchi narsa - "oldin" so'zi. Ikkinchisi, bu -15 dB ga qanday sharoitlarda erishish mumkinligi aniqlanmagan. Ya'ni, ba'zi raqamlar bor, lekin ularni haqiqat bilan qanday solishtirish juda aniq emas.

Yana bir hiyla - bu tushunchalarni almashtirish. Eshitish vositalarining tavsifida shovqinni bekor qilish qo'ng'iroqlar paytida ovozni uzatish paytida shovqinni kamaytiradigan tizimdir. Ya'ni, suhbatdoshingiz sizni aniqroq eshitadi. Lekin musiqa tinglashda tashqi shovqinni bostirishga ta'sir qilmaydi.

Pastki chiziq nima

Eshitish vositalarini ishlab chiqaruvchilarning reklama bo'limlari tomonidan taqdim etilgan shaklda shovqinni bekor qilish texnologiyasi mavjud emas. Bundan tashqari, uning ta'siri individualdir va ma'lum bir tinglovchining jismoniy parametrlariga bog'liq. Ba'zilar uchun to'liq o'lchamli minigarnituralar etarli passiv ovoz izolyatsiyasini ta'minlaydi, shuning uchun faol shovqinni bekor qilish yaxshi ishlaydi. Va boshqa odamda, masalan, yonoq suyaklarining boshqa tuzilishi tufayli, minigarnituralar juda qattiq joylashmaydi va algoritm samarasiz bo'ladi. Shuning uchun hamma narsani sinab ko'rish kerak.

Faol shovqinni bekor qiluvchi modellar transportda ko'p sayohat qiladiganlar uchun javob beradi: avtobuslarda, poezdlarda va samolyotlarda. Bunday minigarnituralarning asosiy xususiyati - monoton past chastotali g'uvullashni o'chirish qobiliyati va u ko'pincha sayohatlarda hamroh bo'ladi. Ular yuqori sifatli faol shovqinni bekor qilishda farqlanadi, masalan:

• Sony WH - 1000XM4,
• Soundcore Liberty Air 2 Pro,
• Sennheiser Momentum True Wireless 2,
• Marshall Monitor II ANC,
• Samsung Galaxy Buds Pro.

Shovqinli idoralar va uy xo'jaliklaridan qochishga urinayotganlar naushniklarning mosligiga alohida e'tibor berishlari va boshga yoki quloq kanaliga iloji boricha yaqinroq mos keladigan modellarni izlashlari kerak. Ushbu minigarnituralar atrofdagi barcha shovqinlarni, jumladan, ovozlarni ham pasaytiradi. Ammo siz ularni maslahatga ko'ra tanlay olmaysiz: ularni sinab ko'rishingiz kerak.

Agar siz qulay va qulay tarzda mos keladigan va faol shovqinni bekor qilish xususiyatiga ega modelni uchratsangiz, xursand bo'lishingiz mumkin: siz ikkala dunyoning eng yaxshisini olasiz. Lekin baribir mukammal sukunatga erisha olmaysiz.