Что такое пассивное шумоподавление в наушниках

В этом году похоже, каждый производитель наушников предлагает пару наушников с шумоподавлением. Но все наушники, которые рекламируются с «шумоподавлением», могут быть не такими, как вы ожидаете. Это связано с тем, что существует два разных типа шумоподавления — активный и пассивный — и они очень разные.

Что такое «активное» шумоподавление?

Наушники с активным шумоподавлением получили свое название потому, что в них встроена технология, которая позволяет им «активно» находить и уничтожать окружающие звуки до того, как они достигнут ваших ушей. У этих наушников есть миниатюрные микрофоны в каждой чашке для ушей, которые прослушивают частоты окружающего шума, исходящие из-за пределов чашек, и затем с помощью электроники генерируют прямо противоположные звуковые частоты. Они называются противофазами — которые эффективно «нейтрализуют» оба набора звука при возникновении звуковых волн, физически столкнуться. В результате вы слышите только музыку. Активный означает, что в наушниках есть встроенная батарея, предназначенная для питания этих шумоподавляющих микрофонов.

Что такое «пассивное» шумоподавление?

Пассивное шумоподавление является термином скользким, который иногда используется в маркетинге, но более точно их называют шумо-изолирующие. Эти наушники используют естественную форму и материалы, чтобы блокировать окружающий звук. Наушники с пассивным шумоподавлением не имеют никаких активных микрофонов или встроенной технологии, которая активно ищет и уничтожает окружающие частоты. Фактически, им вообще не нужно питаться или иметь встроенный аккумулятор. Все, что физически закрывает ваши уши, например насадки с пористым материалов внутри, способны изолировать шум и может рассматриваться как «пассивное шумоподавление».

Активное или пассивное шумоподавление: что лучше?

Обычно мы рекомендуем активное шумоподавление для большинства людей, потому что преимущества — возможность лучше слышать музыку при более низкой громкости — обычно перевешивают недостатки, но в конечном итоге это зависит от того, для чего вы используете наушники.

Наушники с активным шумоподавлением лучше блокируют внешние звуки, поэтому они отлично подходят для пассажиров, путешественников и людей, работающих в загруженных офисных помещениях. Тем не менее, у наушников с активным шумоподавлением есть свои недостатки — самый большой из них заключается в том, что они не так хорошо звучат при включенном ANC.

Чтобы эффективно подавлять окружающие частоты шума, наушники с активным шумоподавлением должны добавлять противофазные частоты, которые добавляют шум и в конечном итоге приводят к ухудшению качества звука. Вот почему профессионалы, такие как ди-джеи, даже если они работают в очень шумной среде, могут предпочесть наушники с пассивным шумоподавлением, которые не испортят то, что они слышат, как с активным шумоподавлением.

Хорошая новость заключается в том, что у большинства активных наушников с шумоподавлением есть разные режимы включения и выключения ANC. Это идеально, когда вы слушаете наушники в тихой обстановке. Если у вас есть пара наушников с функцией ANC, попробуйте включить / выключить шумоподавление и послушайте, как это влияет на качество звука.

Также следует отметить, что активное шумоподавление влияет не только на качество звука, но и на ваши уши. Когда ANC включен, он создает звуковые волны, которые создают давление на ваши уши. Это не болезненное ощущение, но похоже на то, что вы чувствуете, проезжая через туннель или поднимаясь на крейсерскую высоту в самолете. В принципе, некоторым людям это ощущение может показаться неприятным, особенно при длительном ношении наушников.

Источник

Как работает шумоподавление в наушниках

Противофаза, дай мне силу.

Недавно мы выпустили подборку наушников для программистов, большинство из них — с шумоподавлением. Давайте разбираться, как работает эта магия.

Какой шум, какое подавление?

Представьте ситуацию: вы программируете в офисе, а рядом менеджеры по продажам шарашат холодными звонками по базе клиентов. Пять человек с утра до вечера галдят свои продажные скрипты. Сосредоточиться невозможно, мозги вытекают.

Даже если вы наденете очень плотные наушники, то этот гомон всё равно будет проникать под амбушюры и долетать до ваших ушей. Он будет тише, чем обычно, но он будет. Сознание всё равно будет переключаться на этих людей.

Чтобы полностью отсечь внешние шумы, наушники должны быть очень плотными и тяжёлыми, как будто тебя душат подушкой. Или можно использовать беруши — специальные мягкие вкладыши в ушные каналы (их часто используют люди, которые работают в громких помещениях — клубах, на концертах и т. д.). Но всё это довольно неприятно, а сидеть с «бананами в ушах» непрактично.

Можно заглушить окружающий шум, перебив его музыкой в наушниках или другим шумом — например, шумом моря или оживлённого кафе. Один шум заглушит другой, и голоса менеджеров в вашей голове как будто пропадут. Но продолжительное прослушивание громкого шума может навредить слуху.

Чтобы нам помочь, инженеры изобрели активное шумоподавление — это технология, которая помогает носителю наушников заглушить окружающие шумы.

Как это работает

Любой звук, и шум в том числе, — это звуковые волны, которые распространяются в воздухе. Эта волна не сильно отличается от волны на поверхности пруда — только не в воде, а в воздухе.

Из школьного курса физики вы слышали о понятии интерференции: если две волны накладываются друг на друга, то они могут либо усилить друг друга, либо погасить.

Получается, что в теории мы можем погасить любой внешний шум, если смешаем его с точно таким же шумом, только «отзеркаленным» — по-другому говорят, что это звук в противофазе, с перевёрнутой фазой, инвертированной фазой. В общем, противоположный по фазе:

Аналогия такая: представьте, что вы идёте наверх по эскалатору, который движется вниз. Если идти точно с такой же скоростью, то получится, что вы стоите на месте. Со звуком то же самое: когда встречаются две волны, одна из которых в противофазе (отзеркаленная), то они компенсируют друг друга.

Как это устроено в наушниках

Чтобы слышать то, что происходит вокруг, в наушники встраивают чувствительные микрофоны. Они слышат окружающий шум и посылают сигнал на специальный процессор, который отвечает за шумоподавление. Задача процессора — тут же «отзеркалить» звук.

Для этого в некоторых наушниках делают отдельный динамик, который выдаёт нужный сигнал, или подмешивают его к основному звуку. В любом случае это гасит шум, и вы его не слышите.

Что не умеет шумодав

Не все звуки можно погасить таким способом — очень высокие и очень низкие частоты всё равно будут иногда пробиваться даже через шумоподавление. Поэтому, если вы стоите рядом с отбойным молотком, вы в любом случае будете ощущать вибрации и низкочастотный шум от его работы. Но с улицей или с офисным галдежом шумодав справляется отлично.

Я слышу как будто «давление на уши», это нормально?

В некоторых наушниках при включённом шумодаве вы можете ощущать, будто на ваши уши что-то давит. На самом деле никакого дополнительного давления на барабанную перепонку нет — это просто психоакустический эффект, когда вы слышите тишину. Достаточно включить музыку, и ощущение пропадёт.

Это вредно для здоровья?

Науке пока неизвестны негативные последствия от работы наушников с шупоподавлением. Но известно, как постоянный шум влияет на уровень стресса и психическое здоровье. Он влияет. Поэтому шумодав сейчас скорее полезен, чем вреден.

На наушниках села батарейка. Шумодав будет работать?

Не будет. Чтобы шумодав работал, нужен процессор и микрофоны, а им нужно питание от батареи.

Почему я всё ещё слышу некоторые звуки при включённом шумоподавлении?

Разумеется, технология шумоподавления ещё не так эффективна, как хотелось бы. Но даже так — лучше, чем ничего. Наслаждайтесь 🙂

Источник

Шумоподавление в наушниках: как работает и какие у него недостатки

Сосредоточиться на работе в шумном офисе поможет?

Наушники с активным шумоподавлением ANC (Active Noise Canselling) ослабляют шум от разговоров коллег, машин, бытовой техники и прочие внешние звуки, чтобы вы лучше слышали музыку, аудиокнигу или собеседника. Сейчас расскажем о принципах работы ANC, нюансах технологии и даже подскажем, на какие модели обратить внимание — ссылка в конце статьи.

Наушники с ANC всегда накладные? Как вообще работает шумоподавление?

Поддерживать активное шумоподавление могут как полноразмерные или накладные наушники, так и маленькие внутриканальные модели или вкладыши.

Встроенные в них микрофоны улавливают окружающий шум, а специальный процессор почти мгновенно создает «зеркальную» звуковую волну (противофазу). Затем «зеркальная» волна проигрывается наушниками вместе с музыкой.

В результате шум, проходящий сквозь наушники, и его «перевернутая» волна-близнец подавляют друг друга. Остается только музыка. Если провести аналогию: представьте, что вы идете против движения по эскалатору в метро. Вы двигаетесь в одну сторону, эскалатор — в другую, а в итоге получается скорость, равная нулю.

При этом активному шумоподавлению помогает пассивное. За него отвечают посадка наушников и амбушюры — кожаные, силиконовые или тканевые накладки, которые ложатся на ухо, огибают его или помещаются внутрь ушной раковины.

У вкладышей нет амбушюр, поэтому они пропускают много внешнего шума, с которым ANC не справится. Но зато они меньше давят на уши.

Добиться стопроцентной нейтрализации окружающего шума невозможно. Однако в сочетании с пассивной шумоизоляцией технология активного шумоподавления заметно приглушает разговоры коллег, гул вагонов в метро и шум от машин за окном.

Какие есть недостатки?

Кроме того, система активного шумоподавления не компенсирует резкие шумы, а также высокие и низкие частоты. Поэтому полностью закрыться от внешних звуков не получится.

Что еще полезно знать?

В таких наушниках существует теоретическая возможность прозевать опасную ситуацию, поэтому активное шумоподавление лучше отключать на улице или в метро. Несмотря на то, что в тех же AirPods Pro в режиме шумодава идет автоматическое усиление резких звуков, не стоит пользоваться системой ANC, если в доме есть маленькие дети, за которыми нужно следить.

Выбираете наушники с шумоподавлением? Читайте наш большой тест — мы проверили пять моделей в режиме работы из дома, на рабочих созвонах, в кофейнях и метро.

Источник

Чем отличается активное шумоподавление от пассивного в наушниках и гарнитурах?

Технологии пассивного и активного шумоподавления широко используются как в наушниках потребительского класса, так и в профессиональных гарнитурах для контакт-центров и офисов. В чем разница между методами борьбы с посторонними шумами в гарнитурах, и какой способ шумоподавления самый эффективный?

Общий термин «шумоподавление» подразумевает несколько способов снижения влияния посторонних шумов на качество звука в наушниках и гарнитурах. Производители этих аудиоустройств используют разные технологии шумоподавления — активное (со статичными и адаптивными фильтрами), пассивное, а также гибридное. Разнообразие технологий и терминов усложняет пользователям выбор гарнитур. Цель нашего материала — рассказать об основах подавления шума и сравнить его различные методы.

Что такое активное шумоподавление?

Активное подавление шума (Active Noise Cancellation, ANC) – это процесс, предполагающий использование микрофона для отслеживания окружающего шума и его фильтрации в наушниках.

Активное шумоподавление достигается путем использования аналоговых или цифровых фильтров и различается по типам реализации — шумоподавление с обратной связью, без обратной связи, а также гибридное. Качественная технология активного подавления шума значительно улучшает акустические характеристики наушников и гарнитур с хорошим пассивным шумоподавлением. Но она не может компенсировать конструктивные недостатки или плохой материал амбушюр, если производитель решил на них сэкономить.

Типичный пример гарнитуры с активным шумоподавлением: беспроводная гарнитура Poly Savi W8220

Что такое пассивное шумоподавление?

Пассивное подавление шума – это то, что подразумевает конструкция и материалы наушников и гарнитур, будь то силиконовые вкладыши вакуумных наушников или мягкие амбушюры у накладных моделей. По сути, это уровень изоляции от внешнего шума, который может обеспечить устройство само по себе, без учета электронных компонентов и алгоритмов. Проще говоря, это то, насколько хорошо наушники справляются с функцией берушей.

Общее подавление шума

Общее шумоподавление (совокупный эффект подавления шума, который слышит конечный пользователь) – это сумма пассивного и активного подавления шума. Эту совокупность определяют особенности электронных компонентов активного шумоподавления, а также конструкция и материал амбушюр (пассивное шумоподавление).

Типы активного шумоподавления

Как уже упоминалось, существуют три типа активного шумоподавления: система без обратной связи, система с обратной связью и гибридная система (сочетание первых двух). Система ANC без обратной связи использует основной микрофон для отслеживания внешних шумов, затем преобразует их в «анти-шум» и смешивает его с воспроизводимым аудио, обеспечивая таким образом подавление шума. Данный процесс достаточно сложен, так как инверсия фазы сложных сигналов должна учитывать задержки на прохождение шумов и рассчитывать сигнал защиты от шума так, чтобы он поступал к пользователю одновременно с шумом.

Адаптивное шумоподавление основано на способности алгоритмов фильтрации выявлять различные шумовые паттерны и подстраиваться под них.

Реализация ANC с обратной связью сопряжена с некоторыми трудностями, так как разработать систему, которая будет всегда оставаться устойчивой, довольно сложно из-за необходимости подгонки под размер наушников, а также из-за тенденции контура обратной связи приводить систему к возбуждению.

Для обратной связи требуется микрофон снаружи наушников, который будет отслеживать звук, поступающий к пользователю. Сравнив звук, пришедший к пользователю, с аудио-источником, алгоритм обратной связи выявляет шум и создает защиту, которая помогает его подавить.

Система с обратной связью эффективна в основном для подавления низких частот. Причина в том, что существует вероятность подавления части полезного сигнала, которая может быть распознана как шум. Это приводит к окрашиванию или искажению оригинального сигнала.

Гибридное шумоподавление

Гибридное решение ANC сочетает в себе все лучшее из методов, перечисленных выше. В нем используется внешний основной микрофон для отслеживания окружающего шума и внутренний микрофон контроля погрешности и отслеживания того, что слышит пользователь помимо воспроизводимого аудио. Когда оба метода используются одновременно, подавление шума получается максимально эффективным.

Статичные и адаптивные фильтры активного шумоподавления

До недавнего времени производители использовали только статичные неперестраиваемые фильтры активного подавления шума. Этот универсальный метод подразумевает, что один фильтр работает для всех условий воспроизведения звука.

Сегодня в ANC используются адаптивные или перестраиваемые фильтры, которые подстраиваются под слух человека или особенности конфигурации наушников, и адаптируются к меняющейся акустической обстановке. Это позволяет улучшить функцию подавления шума для более широкого круга пользователей.

Принцип действия ANC с адаптивными фильтрами

Адаптирование – это не просто фильтрация шума. Если проанализировать окружающие шумы, то можно отметить массу их разновидностей, например звук двигателей в салоне самолета (низкие частоты), разговоры в кафе (средние частоты), музыка на концерте (очень громкий звук) и шум в библиотеке (очень тихий звук). В каждой конкретной ситуации адаптивный фильтр работает так, чтобы максимально повысить общую эффективность подавления шума. Например, в салоне самолета фильтр подавляет более низкие частоты, а в кафе – средние и т.д.

В реальности процесс адаптации сложнее, но наше описание дает общее представление о возможностях адаптивных фильтров.

Преимущества адаптивного шумоподавления

Сложность разработки высококачественного решения для подавления шума заключается в том, что необходимо приспособить его под анатомические особенности слухового тракта тысяч пользователей.

В простом случае активное подавление шума описывается как инвертирование шума. В реальности же при создании системы подавления необходимо учитывать время прохождения шума от основного микрофона до барабанной перепонки. Если система ANC моделирует путь распространения шума некорректно, то создаваемая ею защита окажется неточной и даже может усилить шум. Таков риск использования универсальных статичных фильтров.

Адаптивный фильтр использует микрофон контроля погрешностей или доли шума в полезном сигнале, что позволяет более точно моделировать то, что слышит пользователь. Так система может адаптироваться или перестраивать фильтры, обеспечивая лучшую защиту от шума для данного конкретного пользователя в конкретной акустической обстановке.

Как работает система активного шумоподавления Poly

Преимущество системы адаптивного шумоподавления в том, что она учитывает уникальные физиологические особенности каждого пользователя. В дополнение к этому, адаптивное решение может отслеживать фактический шум и настраивать фильтры на основании его типа, чтобы сделать подавление максимально эффективным.

Еще сравнительно недавно перестраиваемыми фильтрами для подавления шума снабжались только изолирующие вакуумные или накладные наушники. Сегодня даже неизолирующие наушники могут оснащаться технологиями адаптивного подавлением шума, так как современные алгоритмы способны компенсировать различные искажения, возникающие из-за плохой пассивной изоляции. Адаптивные решения звучат лучше, чем системы с обратной связью, поскольку не создают нежелательного окрашивание звука.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Профессиональные гарнитуры с активным шумоподавлением значительно повышают эффективность операторов контакт-центра, а также мобильных офисных сотрудников. Такие гарнитуры защищают работников от нежелательных шумов в сложной акустической обстановке, присущей офисам с открытой планировкой или во время работы на выезде. Например, компания Poly (объединенная Plantronics и Polycom) снабжает технологией ANC гарнитуры BlackWire 8225, беспроводные гарнитуры Savi W8220 и некоторые модели гарнитур Voyager.

Источник

Рейтинг беспроводных наушников с шумоподавлением за 2021 год

В 2016 году Apple представили свои первые беспроводные наушники — AirPods. И именно с этого момента начался настоящий «бум» данных Bluetooth-устройств. Сегодня же спросом пользуются беспроводные наушники с шумоподавлением, так как они на 95% отсекают окружающие звуки и позволяют полностью окунуться в прослушивание музыки. Какую же акустику подобного формата рекомендуют покупать аудиофилы. Чем отличаются наушники с активным и пассивным шумоподавлением?

Активное и пассивное шумоподавление

Шумоподавление — это технология, направленная на отсекание окружающих звуков в тот момент, когда пользователь одевает наушники (независимо от их формата: полноразмерные, накладные, «затычки», внутриканальные). Наверное, всем знакомо, когда при поездке в метро нормально слушать музыку в гарнитуре невозможно, так как сильный шум банально забивает высокие и средние частоты даже. И именно этот недочет и устраняют наушники с «шумодавом» — минимизируют проникновение в ушной канал всех посторонних звуков.

Данная функция реализовывается двумя методами:

Активное шумоподавление — более эффективно. Но и наушники с поддержкой данной функции обойдутся на порядок дороже.

Топ наушников с активным шумоподавлением

Если ориентироваться на отзывы самих пользователей, то лучшими в данном классе являются:

Sony WH-1000XM4

Лучшие по всем параметрам. Полноразмерные, с включенным ANC (шумоподавлением) время автономной работы составляет порядка 30 часов (без ANC — 38 часов). Есть датчик положения, можно одновременно подключить 2 источника звука. Bluetooth 5.0, кодеки LDAC и AAC. Звук близок к Hi-End. Также отмечают высокую надежность наушников. Подключать их можно и по кабелю. Единственный недостаток — стоимость.

Sennheiser Momentum 3 Wireless

Полноразмерные, по звучанию превосходят Sony, но и стоят чуть дороже. Преимущества: механические кнопки для управления мультимедиа (менять громкость тоже можно), подходят под любой размер головы (даже для подростка), премиальный дизайн (амбушюры отделаны под кожу). Время автономной работы — 17 часов при включенном активном шумоподавлении. С отсеканием окружающего шума справляются лучше всего, при этом практически не искажая звук. Единственный недостаток аналогичный — цена.

ZMI Purpods Pro

Их на форумах упоминают чаще всего. Внутриканальные TWS, визуально схожи на Air Pods. Относятся к средней ценовой категории, но при этом по звучанию не уступают тем же наушникам от Apple. Время автономной работы — до 8 часов с ANC. С учетом зарядки от кейса — до 32 часов. Для тех, кто ищет недорогие, но качественные наушники с активным шумоподавлением, Purpods Pro — идеальный вариант. Но при покупке нужно быть внимательным: Purpods бывают двух версий. Для глобального и китайского рынка. У последних меньший спектр настроек в фирменном приложении, а также все команды озвучиваются на китайском языке.

Топ наушников с пассивным шумоподавлением

В данном классе рекомендуемыми к покупке являются следующие модели:

Xiaomi AirDots Pro 2

Компания Xiaomi сейчас является фаворитом среди производителей TWS-наушников в бюджетной ценовой категории. AirDots Pro 2 — одна из «флагманских» моделей. Формат: вкладыши, шумоподавление пассивное, за счет амбушюр. Звук — сбалансированный, без уклона в высокие или низкие частоты. Bluetooth 5.2, кодеки: AAC, LHDC. Единственный недостаток — не всем нравится дизайн. Время автономной работы — 5 часов (с кейсом — до 17 часов).

Haylou GT-1 XR

Haylou является дочерней компанией Xiaomi, занимающая производством фитнес-браслетов и TWS-наушников. Haylou GT-1 XR — не самая новая модель, но самая покупаемая (если верить статистике Aliexpress). Наушники очень дешевые, но по звуку не уступают Air Pods. И поставляются с кейсом на 800 mAh, чего хватает примерно на 25 часов прослушивания музыки на максимальной громкости. Недостатки: не лучшее качество микрофонов, а также комплектные амбушюры подходят далеко не всем («звуковод» 7,2 мм, поэтому можно заменить на любые другие).

Как подключить беспроводные наушники

Беспроводные наушники подключаются к смартфону или компьютеру через Bluetooth. Для настройки соединения необходимо:

После первого подключения устройства между собой синхронизируются и в дальнейшем соединяются автоматически.

Итого, беспроводные наушники с шумоподавлением — это обязательный к покупке девайс для меломанов. Но нужно также учесть, что при передаче звука по Bluetooth звуковой спектр частично урезается. То есть звук по кабелю хоть и незначительно, но все равно будет лучше. Но в плане удобства беспроводная гарнитура, конечно же, выигрывает.

Источник