Как работает активное шумоподавление в наушниках? Простое объяснение

Основы, без которых не обойтись

Звука нет, но мы его слышим. Почему так?

Звук — это колебания воздуха. Например, вы щёлкнули пальцами: таким образом толкнули близлежащие молекулы воздуха, они прижмутся друг к другу, затем ударят соседние молекулы и "разожмутся". Соседние сделают тоже самое — и так пока волна сжимающихся и разжимающихся молекул не дойдёт до нашего уха. В ухе молекулы ударятся о перепонку, она передаст вибрации на специальный орган (улитку), а он — электрические сигналы в мозг, который и сформирует звук. То есть в природе нет щелчка пальцев (и вообще никаких других звуков) — всё это реакция нашего мозга на колебания воздуха.

Что такое длина волны и частота звука?

Расстояние между сжатыми и несжатыми молекулами называют длиной волны. Она измеряется в стандартных мерах длины (метрах, километрах и так далее). Частота показывает, сколько раз за секунду сжатые молекулы сменили несжатые (и соответственно, сколько раз они ударились о перепонку). Частота измеряется в герцах (Гц).

Как длина и частота влияют на высоту звука?

Чем выше звук, тем больше у него частота и тем меньше длина волны. Например, гул самолётного двигателя имеет частоту 150 Гц и длину 2,2 метра. То есть сжатые и "разжатые" молекулы воздуха сменяют друг друга 150 раз в секунду (таким образом, звук пройдёт расстояние примерно 340 метров за это время).

Как работает активное шумоподавление в наушниках?

От обычных наушники с шумоподавлением отличаются тем, что обязательно имеют снаружи (а иногда и внутри) микрофон, а также процессор.

Принцип действия достаточно прост:

Внешний шум попадает на микрофон наушников.
Микрофон передаёт его на процессор.
Процессор считывает частоту и длину волны звука.
Затем посылает в ухо волну той же частоты и длины, только "перевёрнутую" (в физике её называют "противофазной"). То есть там, где у входящей волны молекулы разрежены, у волны от наушника они сжаты. В результате волны гасят друг друга и получается почти незаметный звук. В физике наложение волн называется "интерференцией".

Как работает активное шумоподавление в наушниках? Простое объяснение

Наушники с активным шумоподавлением Terra ANCпосылают звуковую волну в противоположной фазе — она накладывается на внешнюю волну и в результате получается очень чистый звук.

Три подводных камня активного шумоподавления

1. Нормально эта функция будет работать только в накладных наушниках или затычках. Они неплохо защищают от внешнего шума и сами по себе (то есть закрывают слуховой проход и не дают звуку попасть напрямую), а вот вкладыши пропускают нежелательные звуки хорошо.

2. В основном активное шумоподавление борется с низкими и равномерными звуками (например, с шумом оживлённой трассы). Дело в том, что басы имеют большую длину волны, а значит и звучат равномерней — микрофону легче их уловить, а процессору — обработать. Здесь уместна такая аналогия: попробуйте поймать автоматную очередь (очень высокий звук) и брошенный ребёнком камень (низкий звук).

3. Наушники с шумоподавлением бессмысленно выбирать по характеристикам. Производитель может утверждать, что его гаджет снижает уровень шума в 8, 10, 20 раз. И это может быть правдой. Но шума какой частоты? Всё зависит от чувствительности микрофона и процессора. Если процессор заточен, скажем, на звуки от 50 до 200 Гц, он будет справляться с ними хорошо. А как с другими — неизвестно. Поэтому опираться нужно только на личный опыт или обзоры.

Tornado ANC – доступные наушники с активным шумоподавлением в эргономичном кейсе.