Наушники с шумоподавлением — это особый тип наушников , которые подавляют нежелательные окружающие звуки с помощью активного шумоподавления . Это отличается от пассивных наушников , которые, если они вообще уменьшают окружающие звуки, используют такие методы, как звукоизоляция .
Шумоподавление позволяет слушать аудиоконтент, не повышая слишком громкость. В авиационной среде наушники с шумоподавлением увеличивают соотношение сигнал/шум значительно больше, чем наушники с пассивным шумоподавлением или отсутствие наушников, что облегчает прослушивание важной информации, такой как объявления о безопасности. [1]
Для подавления низкочастотных составляющих шума в наушниках с шумоподавлением используется активное шумоподавление или ANC. Микрофон улавливает целевые окружающие звуки, а небольшой усилитель генерирует звуковые волны, которые точно не совпадают по фазе с нежелательными звуками. Когда звуковое давление шумовой волны высокое, волна подавления низкая (и наоборот). Противоположные звуковые волны сталкиваются и устраняются или «отменяются» ( деструктивная интерференция ). Большинство гарнитур с шумоподавлением, представленных на потребительском рынке, генерируют сигнал шумоподавления в реальном времени с помощью аналоговой технологии. Напротив, другие продукты активного контроля шума и вибрации используют мягкую цифровую обработку в реальном времени . Согласно эксперименту, проведенному с целью проверить, насколько легкие наушники снижают шум по сравнению с коммерческими наушниками и наушниками, легкие наушники обеспечивают лучшее снижение шума, чем обычные наушники. Эксперимент также подтвердил, что наушники-вкладыши лучше снижают шум, чем наушники-вкладыши. [2]
Отмена фокусируется на постоянных гудящих звуках, таких как дорожный шум, и менее эффективна на коротких/резких звуках, таких как голоса или разбитое стекло. Он также неэффективен для устранения высокочастотных шумов, таких как звук распыления. Наушники с шумоподавлением часто сочетают звукоизоляцию с ANC, чтобы максимально снизить шумоподавление во всем частотном спектре. Шумоподавление также можно использовать без звукоизоляции, чтобы было легче слышать нужные звуки (например, голоса). Шумоподавление для устранения окружающего шума никогда не бывает пассивным из-за требуемой схемы, поэтому упоминания о пассивном шумоподавлении на самом деле относятся к продуктам со звукоизоляцией.
Чтобы предотвратить попадание высокочастотного шума в ухо, в большинстве наушников с шумоподавлением используется звукоизоляция или звукоизоляция. Высокочастотный звук имеет более короткую длину волны , и для подавления этого звука потребуется размещение устройств для его обнаружения и противодействия ближе к барабанной перепонке слушателя, чем это технически осуществимо в настоящее время, или потребуются цифровые алгоритмы, которые усложнят электронику наушников. [3]
В наушниках с шумоподавлением указывается количество шума, которое они могут подавить, в децибелах . Это число может быть полезно для сравнения продуктов, но оно не отражает всей картины, поскольку не указывает на снижение шума на различных частотах.
К 1950-м годам доктор Лоуренс Джером Фогель создал системы и подал патенты, касающиеся активного шумоподавления в области авиации . Эта система была разработана для снижения шума пилотов в зоне кабины, облегчения их общения и защиты слуха. Фогель считается изобретателем активного шумоподавления и разработал одну из первых систем наушников с шумоподавлением. Позже Уиллард Микер разработал модель активного шумоподавления, которая была применена к наушникам, расположенным вокруг уха, для улучшенной защиты органов слуха.
В 1989 году корпорация Bose представила свою «Авиационную гарнитуру Series I», которая стала первой коммерчески доступной гарнитурой ANR. Он имел функцию шумоподавления и питался либо от никель-кадмиевых батарей (с заявленным временем автономной работы 8 часов), либо от энергии самолета. Авиационные гарнитуры Series I отличаются прозрачными окошками на чашках наушников или тем, что переключатель включения/выключения и регулятор громкости расположены на отдельном модуле управления. [4]
Некоторые авиакомпании предоставляют наушники с шумоподавлением в салонах бизнес-класса и первого класса . Компания Bose начала поставлять American Airlines наушники с шумоподавлением в 1999 году и начала предлагать линейку «Quiet Comfort» для широкого потребителя в 2000 году. Шумоподавление особенно эффективно против шума авиационных двигателей . Электроника, расположенная в подставке для рук самолета, принимает звук из микрофона за наушниками, инвертирует его и добавляет обратно в аудиосигнал, что снижает фоновый шум. [4]
Наушники с шумоподавлением также использовались в качестве вспомогательного средства для сна. [5] Наушники или беруши как с пассивной изоляцией, так и с активным шумоподавлением помогают добиться снижения окружающих звуков, что особенно полезно для людей, страдающих бессонницей или другими расстройствами сна, для которых такие звуки, как гудение и храп автомобилей, влияют на их способность спать. По этой причине наушники и беруши с шумоподавлением предназначены для этого сегмента пациентов. [6]
Использование наушников с шумоподавлением для пациентов в отделениях интенсивной терапии было внедрено для снижения уровня шумового воздействия, с которым они сталкиваются в условиях больницы. Показано, что технология активного контроля шума связана с нарушениями сна, делирием и заболеваемостью, что вызывает обеспокоенность по поводу снижения уровня шума для пациентов, получающих помощь. [7]
Существует общая опасность того, что прослушивание громкой музыки в наушниках может отвлечь слушателя и привести к травмам и несчастным случаям. [8] [9] Наушники с шумоподавлением повышают риск. В некоторых странах и штатах ношение наушников во время вождения или езды на велосипеде запрещено. [10]
При первоначальном использовании наушников с шумоподавлением нередко возникает ощущение давления. Это вызвано отсутствием низкочастотных звуков, которые воспринимаются как разница давлений между внутренним и наружным ухом. [11] [12] [13]
Исследование, проведенное в декабре 2016 года Гонконгским журналом профессиональной терапии, показало, что наушники с шумоподавлением помогают детям с расстройствами аутистического спектра справиться с поведением, связанным с гиперреактивностью и слуховыми раздражителями . [14]
Для активного шумоподавления требуется питание, обычно подаваемое через порт USB, или аккумулятор , который необходимо время от времени заменять или подзаряжать . Без питания некоторые модели не работают как обычные наушники. Любая батарея и дополнительная электроника могут увеличить размер и вес наушников по сравнению с обычными наушниками. Схема шумоподавления может снизить качество звука и добавить высокочастотное шипение, хотя уменьшение шума может привести к повышению воспринимаемого качества звука. [15]
Самая большая проблема с активным шумоподавлением (ANC) — это достаточно точная выборка окружающих звуков, чтобы обеспечить максимальную степень ослабления. Микрофоны должны улавливать шум, а фаза сигнала подавления, выходящего из драйверов наушников, должна идеально совпадать с фазой шума, когда он достигает вашего уха.
{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)