Cara kerja peredam bising di headphone dan mengapa tidak menyimpan dari semua suara eksternal

2024 Pengarang: Malcolm Clapton | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 04:00

Fisika yang kejam mencegah sistem peredam bising menciptakan keheningan yang sempurna.

Pada tahun 2020, karena transisi ke telecommuting, banyak orang membutuhkan headphone untuk berkomunikasi dengan rekan kerja dalam konferensi online dan menjauhkan diri dari anggota rumah tangga. Gadget dengan peredam bising telah mendapatkan popularitas tertentu: mereka membantu lebih fokus pada pekerjaan karena fakta bahwa mereka mengurangi tingkat kebisingan eksternal.

Tetapi sudah ada model seperti itu untuk waktu yang lama: headphone rumah tangga dengan sistem peredam bising pertama kali keluar pada awal 1989. Baru-baru ini, Apple telah menarik perhatian pada fitur ini dengan merilis AirPods Pro dan kemudian AirPods Max.

Banyak yang berharap headphone peredam bising benar-benar "mematikan" suara sekitar, dan kecewa saat tidak melakukannya. Untuk memahami mengapa teknologi tidak meniru tombol Bungkam, Anda perlu memahami cara kerjanya.

Cara kerja pembatalan bising aktif

Teknologi pembatalan bising aktif bermigrasi ke peralatan rumah tangga dari militer: sudah di pertengahan abad ke-20, sistem seperti itu digunakan untuk mengurangi tingkat kebisingan di kokpit pesawat dan helikopter. Headphone peredam bising aktif di telinga pertama dibuat untuk helikopter pada tahun 1957.

Untuk penggunaan di rumah, teknologi ini diadaptasi oleh Bose - headphone-nya yang menjadi pelopor peredam bising di pasar elektronik konsumen pada tahun 1989.

Prinsip operasinya adalah sebagai berikut: sistem mikrofon mendeteksi tingkat kebisingan di sekitar headphone, dan kemudian sinyal dengan amplitudo yang sama, tetapi dalam antifase, direproduksi di speaker. Akibatnya, gelombang noise dan anti noise saling menekan satu sama lain. Tentu saja, agar gelombang antifase dapat dibuat, headphone harus terhubung ke beberapa jenis sumber daya, itulah sebabnya sistem seperti itu disebut aktif.

Menerapkannya dalam praktik tidak semudah kelihatannya. Ini semua tentang sifat suara. Menghasilkan sinyal di antifase adalah tugas yang sulit: itu harus diselesaikan dengan cepat dan akurat. Cepat, karena kebisingan dapat berubah, misalnya, di kafe, baik cangkir mengetuk piring, atau seseorang sedang mengucapkan selamat ulang tahun, yaitu, latar belakang suara yang berubah-ubah dan Anda perlu menyesuaikannya. Tepat, karena penyimpangan antara fase dan antifase dapat menyebabkan distorsi yang tidak menyenangkan.

Inilah sebabnya mengapa Peredam Kebisingan Aktif adalah yang terbaik dalam menangani suara frekuensi rendah yang monoton seperti dengung mesin pesawat atau ventilasi. Mereka memiliki amplitudo yang kurang lebih konstan, dan panjang gelombang pada frekuensi rendah cukup besar dan memaafkan beberapa perbedaan sinyal dalam fase dan antifase. Dalam kasus kafe, dasar kebisingan dibuat oleh suara frekuensi menengah dan tinggi, yang panjang gelombangnya jauh lebih pendek dan amplitudonya berubah lebih tajam - mereka memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk sinyal antifase.

Sistem pembatalan bising aktif modern belum memiliki daya komputasi yang cukup untuk membungkam percakapan orang asing dan suara gemuruh yang tiba-tiba. Tapi mereka menangani kebisingan latar belakang monoton dengan baik.

Cara kerja peredam bising pasif

Selain pembatalan bising aktif, ada juga pembatalan bising pasif. Ini bisa dikatakan kedap suara: Anda memakai headphone - dan segala sesuatu di sekitar menjadi teredam. Itu tidak memerlukan listrik dan hanya bergantung pada seberapa erat perangkat itu pas di telinga dan kepala. Jika ada celah, kebisingan akan terdengar.

Itulah sebabnya headphone in-ear hadir dengan beberapa pasang earpiece, ukurannya berbeda: telinga setiap orang berbeda, dan terkadang tidak mudah untuk menemukan bantalan telinga yang sempurna. Jika mereka tidak duduk dengan kuat, gadget tidak akan memberikan tingkat insulasi suara yang tepat.

Tetapi nozel yang sangat cocok secara efektif meredam persis kebisingan yang tidak dapat diatasi oleh pembatalan bising aktif: frekuensi menengah dan tinggi, suara tajam dan tiba-tiba. Karena sirkuit ini tidak mengandalkan kecepatan elektronik, tetapi hanya meredam segala sesuatu di sekitarnya, meskipun tidak sepenuhnya diam.

Pembatalan kebisingan pasif juga memainkan peran penting dalam headphone ukuran penuh dengan cangkir besar. Semakin erat bantalan telinga ditekan ke kepala Anda, semakin sedikit suara yang Anda dengar dan semakin sedikit orang di sekitar yang tahu tentang musik Anda. Tetapi jika Anda dapat mengubah lampiran yang tidak cocok untuk headphone in-ear, maka tidak ada yang dapat dilakukan dengan headphone ukuran penuh yang tidak pas di kepala.

Dan tetap saja, keheningan sempurna dengan gadget seperti itu tidak dapat dicapai. Alasannya lagi-lagi terletak pada sifat suara dan bahannya. Bunyi merambat dimanapun ada mediumnya. Hambatan fisik dapat mencegahnya, jadi Anda cukup menutup telinga dengan tangan dan menenggelamkan dunia di sekitar.

Namun, untuk mencapai insulasi suara yang lengkap, bahan penyerap suara khusus harus digunakan.

Ingat headphone konstruksi besar yang dipakai untuk melindungi dari suara keras seperti jackhammer? Tidak ada pengisian elektronik di dalamnya - mereka hanya menutupi telinga, menciptakan penghalang fisik untuk kebisingan dan membebaskan tangan Anda. Pada saat yang sama, mereka masih tidak memberikan keheningan total: jackhammer terdengar, meskipun tumpul.

Untuk mendapatkan isolasi suara yang maksimal di headphone ini, Anda perlu menambahkan lebih banyak bahan penyerap, yang akan membuatnya terasa lebih berat dan lebih bervolume. Sekarang bayangkan Anda harus menghubungkan semua elektronik yang diperlukan ke headphone yang sudah bertambah berat. Modelnya akan menjadi sangat berat.

Tentu saja, produsen meningkatkan baik bahan dari mana headphone dibuat dan pengisian elektroniknya, tetapi mereka masih jauh dari menciptakan keheningan yang ideal. Sekarang mereka mencoba untuk menyeimbangkan antara kenyamanan penggunaan dan efisiensi fungsi yang ditawarkan.

Apa yang memengaruhi kualitas pengurangan kebisingan

Ada banyak perusahaan di pasar yang menawarkan headphone peredam bising aktif, tetapi bagaimana Anda tahu siapa yang terbaik?

Anda bisa melihat ciri-cirinya. Misalnya, semakin banyak mikrofon yang bekerja dalam sistem pengurangan kebisingan, semakin akurat tingkat dengungan sekitar yang akan dibaca dan semakin tepat sinyal antifase yang akan dibangun. Semakin kuat dan modern prosesor, semakin cepat sistem akan merespons perubahan kebisingan di sekitar. Dalam teori.

Beberapa perusahaan bahkan menawarkan algoritme pengurangan kebisingan khusus, seperti Sony, Bose, Samsung, Apple. Headphone yang dilengkapi dengan sistem tersebut, selain mikrofon yang mendengarkan suara di luar perangkat, juga memiliki mikrofon yang menangkap suara di dalam.

Selama kalibrasi, headphone mereproduksi sinyal uji, dan mikrofon internal yang sama membaca responsnya. Berdasarkan hasil kalibrasi, algoritma pengurangan kebisingan mengoreksi pekerjaannya: sekarang disesuaikan dengan geometri telinga dan kepala tertentu.

Insulasi suara pasif juga mempengaruhi pengoperasian sistem pengurangan kebisingan aktif. Jika headphone longgar dan melewati kebisingan, sinyal antifase tidak akan bekerja secara efektif. Sebagian besar headphone peredam bising aktif ukuran penuh memiliki bantalan telinga besar dan lembut yang memeluk lekuk kepala Anda untuk isolasi suara maksimum.

Bagaimana tidak jatuh pada trik pemasar

Masalah dengan headphone peredam bising adalah bahwa perusahaan berbohong: dalam iklan, ketika peredam bising dihidupkan, pesta digantikan oleh keheningan yang berdering, tempat roda kereta yang berdebar diambil oleh padang rumput alpine yang tenang, dan bayi berteriak di kursi berikutnya larut dalam kabut.

Tetapi karena fisika dari proses pengurangan kebisingan itu sendiri, tidak realistis untuk mencapai efek seperti itu. Awalnya, omong-omong, perusahaan Bose dengan jujur menyebut headphone-nya Peredam Kebisingan - "pengurang kebisingan", tetapi kemudian, seperti yang lain, beralih ke istilah Peredam Kebisingan - "pembatalan bising".

Akibatnya, pengguna, berharap untuk keheningan, turun dengan headphone seperti itu di kereta bawah tanah, nyalakan pembatalan bising … Deru angin di terowongan menghilang, tetapi para siswa yang berbicara tentang melewati sesi dengan kesedihan Stanislavsky tidak. Dan cara seseorang batuk di dekatnya dapat terdengar. Kabur, tapi masih terdengar.

Di mana kesunyian yang dijanjikan, padang rumput, dan kesegaran pegunungan? Dalam mimpi. Karena teknologi belum mencapai level ini.

Pada saat yang sama, dalam materi pemasaran, pengembang sangat suka membual tentang fakta bahwa sistem mereka memberikan pengurangan kebisingan, misalnya, hingga -15 dB. Hal pertama yang kita perhatikan adalah kata "sebelum". Yang kedua adalah tidak ditentukan dalam kondisi apa 15 dB ini dapat dicapai. Artinya, ada beberapa angka, tetapi bagaimana membandingkannya dengan kenyataan tidak begitu jelas.

Trik lain adalah substitusi konsep. Kebetulan dalam deskripsi headphone, pembatalan bising adalah sistem yang meredam kebisingan selama transmisi suara selama panggilan. Artinya, lawan bicara Anda mendengar Anda lebih jelas. Tapi itu tidak mempengaruhi penekanan kebisingan eksternal saat mendengarkan musik.

Apa intinya?

Teknologi peredam bising dalam bentuk yang disajikan oleh departemen periklanan produsen headphone tidak ada. Selain itu, efeknya bersifat individual dan tergantung pada parameter fisik pendengar tertentu. Bagi sebagian orang, headphone ukuran penuh menyediakan isolasi suara pasif yang memadai sehingga peredam bising aktif berfungsi dengan baik. Dan pada orang lain, misalnya, karena struktur tulang pipi yang berbeda, headphone tidak akan terlalu pas dan algoritmenya tidak akan efektif. Jadi semuanya perlu dicoba.

Model dengan peredam bising aktif cocok untuk mereka yang sering bepergian dalam transportasi: di bus, kereta api, dan pesawat terbang. Fitur utama dari headphone tersebut adalah kemampuan untuk meredam dengungan frekuensi rendah yang monoton, dan dialah yang paling sering menemani dalam perjalanan. Mereka berbeda dalam pembatalan bising aktif berkualitas tinggi, misalnya:

• Sony WH 1000XM4,
• inti suara Liberty Air 2 Pro,
• Sennheiser Momentum Benar Nirkabel 2,
• Marshall Monitor II ANC,
• Samsung Galaxy Buds Pro.

Mereka yang mencoba melarikan diri dari kantor dan rumah tangga yang bising harus memberi perhatian khusus pada kecocokan headphone dan mencari model yang sedekat mungkin dengan kepala atau saluran telinga. Headphone ini mengurangi tingkat kebisingan di sekitar, termasuk suara. Tetapi Anda tidak dapat memilihnya sesuai dengan saran: Anda perlu mencobanya.

Jika Anda menemukan model yang pas dan pas dan dilengkapi dengan Peredam Kebisingan Aktif, Anda dapat bersukacita: Anda mendapatkan yang terbaik dari kedua dunia. Tetapi Anda tetap tidak dapat mencapai keheningan yang sempurna.