Активное шумоподавление. Устройства для подавления шума в квартире

В подавляющем большинстве случаев рядовому меломану хватает обычных и качественных или, как вариант, накладных моделей для того, чтобы отвлечься от внешнего мира и насладиться своим внутренним вкупе с какой-нибудь дивной композицией.

Но бывают такие случаи, когда помогут только наушники с шумоподавлением, причём не просто помогут, а улучшат самочувствие и значительно облегчат жизнь. За примерами далеко ходить не надо - вы пробовали отдохнуть в плацкарте с весёлой компанией по соседству? Или поспать во время длительного перелёта на 8-10 часов? В грохочущем автобусе или маршрутке отдых тоже становится проблемой. Поэтому наушники с шумоподавлением - это, как часто бывает, единственный вариант, чтобы успокоить свои нервы и спокойно отвлечься от суеты и окружающего мира. Стоит надеть на голову одну из нижеописанных моделей, как наступает долгожданное счастье тишины и умиротворения в компании с любимой музыкой или радиостанцией.

Итак, попробуем разобраться. Наушники с шумоподавлением: что это такое, какие модели заслуживают внимания, что хорошо для офиса, а что для дома? Обозначим наиболее удачные модели в виде рейтинга, взяв в расчёт мнения специалистов этой области и отзывы рядовых владельцев.

1. Bose QC 25
2. Bose QC 20i
3. Sennheiser MM 550-X Travel
4. Denon AH-NCW500
5. Jabra Evolve 80 UC

Bose QC 25

Эту модель не зря прозвали «Большие убийцы шумов». Производитель позиционирует её как инновационное устройство с максимальным уровнем шумоподавления. Судя по спецификации, модель способна отсекать 95% внешнего шума.

Наушники с шумоподавлением Bose QC 25 считаются активной системой и работают от одной аккумуляторной батареи типа ААА. Хватает её примерно на 30 с небольшим часов. Также стоит отметить, что модель имеет отличную эргономику и прекрасно сидит на голове. Чашки толково обхватывают уши, за счёт чего давления практически не ощущается.

Владельцы в своих отзывах оценили глубокий и обволакивающий бас, а также наличие красивого и компактного чехла. Также покупателей вполне устроила пассивная система шумоподавления, если аккумуляторная батарея села. Некоторых отпугивает цена на гаджет, но, судя по отзывам экспертов, баланс цены и качества соблюдается на должном уровне.

В комплект поставки, кроме чехла, входит встроенный и удобный пульт дистанционного управления, а также съёмный кабель, который совместим со всеми устройствами Apple и некоторыми гаджетами на платформе «Андроид». Многие владельцы обозначили модель QC 25 как наушники с шумоподавлением для метро.

Ориентировочная цена - 23 000 рублей.

Bose QC 20i

Если предыдущего респондента можно назвать лучшим среди накладных и полноразмерных моделей, то QC 20i - среди внутриканальных. И здесь уже уместно прозвище «Маленькие убийцы шумов». Так же, как и 25-я модель, наушники с шумоподавлением QC 20i могут работать в активном и пассивном режиме. Для поддержания активного режима предусмотрен встроенный аккумулятор, которого хватает примерно на 15 часов.

Некоторые владельцы в своих отзывах сетуют на не совсем удобный кейс, где хранится аккумуляторная батарея, называя его «бельмом на глазу», но после нескольких дней работы чувство дискомфорта пропадает. Пользователям понравилась эргономика гаджета - наушники не выпадают и удобно сидят.

Мнения экспертов и владельцев

В плане звучания девайс порадовал: могучие и чёткие басы, яркие высокие частоты и хорошо сбалансированные средние. Единственное, что владельцы в своих отзывах отмечают как минус, - это отсутствие «честного» звучания, потому как многие музыкальные композиции на выходе получаются слегка приукрашенными. Особенно это заметно на высоких и низких частотных диапазонах. В связи с этим остаётся порекомендовать тест-драйв гаджета перед покупкой, дабы не разочароваться после приобретения. К тому же высокая цена не позволяет сделать покупку легкомысленной.

Устройство отлично синхронизируется со всеми продуктами компании Apple и некоторыми устройствами на платформе «Андроид». Владельцы гаджета в подавляющем большинстве позиционируют модель как наушники с шумоподавлением для офиса: маленькие, удобные и практичные.

Sennheiser MM 550-X Travel

Эту модель можно назвать качественным универсалом в стиле ретро. Наушники с шумоподавлением Sennheiser 550-й серии выглядят как «привет из 80-х», но, в отличие от старых моделей, работают отменно.

По своим акустическим характеристикам эта модель обгоняет QC 25 по некоторым пунктам: «правильное» звучание, сбалансированная басовитость и «мясистость». Единственное, в чём проигрывает серия ММ 550 - это в качестве шумоподавления: 90% к 95% у QC 25.

Отзывы владельцев

Среди неоспоримых преимуществ владельцы в своих отзывах отмечают отсутствие проводов и продолжительное время автономной работы в активном режиме. Также среди прочих положительных черт есть и другие отличительные нюансы, которыми обладают эти наушники с шумоподавлением. Обзор показал, что гаджет в полном объёме поддерживает технологию SRS WOW HD, а значит, обладателя девайса ждёт отличное пространственное звучание.

Кроме всего прочего, модель прекрасно сидит на голове и позволяет проводить за любимым занятием много времени без какого-либо дискомфорта. Ну и последний момент, который может стать критичным во время выбора наушников - это сменная аккумуляторная батарея, - весьма редкое качество даже у дорогих аналогов.

Ориентировочная цена - 30 000 рублей.

Denon AH-NCW500

Это сравнительно компактная модель наушников с шумоподавлением, отличающаяся от массы других довольно интересной системой управления. Гаджет оснащён крепким пластиковым корпусом, который отлично перекликается с кожаными вставками.

О системе управления нужно упомянуть отдельно. Универсальная кнопка переключения треков, старта и паузы расположена на обоих частях наушников. Кроме этого, на одной из амбушюр расположен очень удобный регулятор громкости в виде кольца.

Что касается режима активного шумоподавления, то он здесь заметно слабоват, если сравнивать с предыдущими участниками рейтинга. Тем не менее во время работы или отдыха вы не услышите работающего ксерокса или шума от кондиционера. Активный режим шумоподавления посадит аккумуляторную батарею примерно за 10 часов в беспроводном режиме, а после можно подключить провода и работать с пассивной системой.

Мнение пользователей

Владельцы в своих отзывах очень тепло отзываются о модели. Практически всех устроили шумоподавляющие характеристики вкупе с отменным звучанием. Особенно хорошо гаджету даются басы и высокие частоты, которые качественно и «правдиво» доносят до слушателя всю информацию. Некоторые жалуются на небольшие провалы в средних частотах, но это заметно в ряде редких композиций.

Ориентировочная цена - 15 000 рублей.

Jabra Evolve 80 UC

Бренд до сих пор славится своими «Блютуз»-гарнитурами, которые целиком и полностью покорили бизнес-сегмент. В новой линейке Evolve компания сделала упор на ту же сферу, то есть разработала очередной качественный гаджет для бизнеса.

Эта модель единственная из всех рассмотренных, которую можно назвать гарнитурой. Другие участники рейтинга имеют микрофон, но он встроен в наушник и расположен сравнительно далеко ото рта, в то время как модели Evolve оснащены специально штангой с шарниром для большего удобства. И если в первом случае мы имеем посредственное качество передачи из-за далёкого расположения, то во втором - всё ровно наоборот.

По большому счёту можно сказать, что Jabra Evolve 80 UC - это не только но и полноценная гарнитура, то есть «два в одном». Владельцы в своих отзывах не раз отмечали эту приятную особенность, а особенно тепло отзывались о ней диспетчеры и стримеры. Также многих владельцев порадовал режим «Не беспокоить». Если он активирован, то амбушюры загораются красным цветом, оповещая тем самым окружающих о занятости пользователя. Время автономной работы гаджета вполне приемлемо и колеблется в пределах суток. К звучанию также нет никаких вопросов - всё практически идеально, и каких-либо критичных замечаний не было.

Ориентировочная цена - 20 000 рублей.

Система активного шумоподавления (Active Noise Control, Active Noise Cancellation, ANC, Active Noise Reduction, ANR) является современной высокотехнологической разработкой, нашедшей широкое применение в различных технических устройствах: аудиосистемах, оргтехнике, автомобилях, самолетах, подводных лодках и даже космических кораблях. На автомобилях данная система впервые применена на автомобилях Honda в 2003 году, Toyota в 2008 году. В настоящее время система активного шумоподавления устанавливается на некоторые модели автомобилей Audi, Buick, Cadillac, Ford, Honda.

Система активного шумоподавления предназначена для подавления шума в салоне автомобиля от работы двигателя , выпускной системы , трансмиссии , использования системы отключения цилиндров . Шумы от движения по дорожному покрытию, аэродинамические шумы система не компенсирует. Система позволяет снизить уровень низкочастотных шумов на 5-12 ДБ, чем достигается уровень комфорта соизмеримый с шумоизоляцией элитного лимузина.

Наряду с повышением комфорта, применение системы шумоподавления обеспечивает снижение вибрации конструктивных элементов, вызванной звуковыми колебаниями, за счет чего уменьшается износ этих элементов и потребление топлива.

Система активного шумоподавления включает микрофоны, электронный блок управления, аудиосистему с динамиками.

Микрофоны устанавливаются на потолке салона автомобиля и непосредственно воспринимают негативные шумы. Сигнал от микрофонов поступает в электронный блок управления, где в соответствии с частотой вращения коленчатого вала двигателя рассчитывается фаза, частота и амплитуда акустических сигналов для подавления шума.

Аудиосистема генерирует эти акустические сигналы в противофазе к шуму, чем достигается его подавление. В системе активного шумоподавления используется отдельная аудиосистема или штатная аудиосистема автомобиля с расширенными функциями.

Усиленные акустические сигналы подаются на динамики, из которых два установлены в передних дверях и один (сабвуфер) за задним сиденьем. Получившийся в результате работы системы звук воспринимается микрофонами и контролируется блоком управления.

В системе активного шумоподавления заложены многопараметрические характеристики, индивидуальные для каждой комплектации автомобиля. Они учитывают конструкцию акустической системы (количество и расположение динамиков), тип кузова автомобиля , модель двигателя, конструкцию крыши (обычная крыша, люк, панорамная крыша).

Конструктивным и технологическим продолжением системы активного шумоподавления является т.н. (Active Sound Design, ASD). В настоящее время система устанавливается на автомобили Mini от BMW.

Принцип работы системы ASD построен на изменении звуковых волн с целью получения желаемого тона работы выпускной системы . Конструктивно все построено так же, как в системе активного шумоподавления: микрофоны – блок управления – аудиосистема – динамики. Только на выходе аудиосистемы не противофаза, а измененный звук.

Изменение характера звучания выпускной системы производится с помощью кнопок на приборной панели автомобиля. Переключение кнопок позволяет воспроизвести звучание выпускной системы четырех разных двигателей.

Несмотря на высокую техническую сложность, практической пользы система активного звукового оформления не имеет, а, в основном, удовлетворяет драйверские амбиции владельца. Необходимо отметить, что активный звук не слышен за пределами салона автомобиля (при закрытых стеклах дверей).

Пассажирам бизнес-класса авиакомпании обычно выдают «приветственный комплект», в который обязательно входят беруши. Действительно, монотонный гул мощных самолетных двигателей бывает невыносим, он не дает заснуть или наслаждаться любимой музыкой. Никакие наушники-пробки (или даже закрытые) не способны справиться с ним — пассивная шумоизоляция не слишком хорошо препятствует распространению низкочастотного звука, характерного как для самолетов, так и для других видов транспорта. Но на помощь могут прийти наушники с активным шумоподавлением.

Низвести шум

Сам принцип активного шумоподавления известен еще с 1930-х годов, но первые работающие прототипы, предназначенные для пилотов самолетов и вертолетов, появились в конце 1950-х. Правда, они оказались слишком громоздкими и не получили распространения. Лишь в конце 1980-х годов, когда размеры электронных компонентов стали достаточно малыми, компания Bose сделала первые практичные наушники с активным шумоподавлением.

Идея, лежащая в основе активного шумоподавления, достаточно проста. Звук представляет собой волну разрежений и уплотнений, а там, где есть волна, можно воспользоваться интерференцией. Создав инвертированную волну (точно в противофазе) в нужной точке (в ухе, как можно ближе к ушному каналу) и в нужное время, можно полностью погасить исходную. Именно так и работает система активного шумоподавления: внутри наушников расположены микрофоны, которые измеряют уровень фонового шума. Этот сигнал инвертируется и передается на динамик, который и обеспечивает возникновение волны в противофазе к шуму (при воспроизведении музыки нужно еще учесть «полезный сигнал» — вычесть его из измеряемого шума).

Основная проблема систем активного шумоподавления связана с неточным попаданием в противофазу. Даже небольшое смещение фазы приводит к серьезным искажениям. Поэтому активное шумоподавление хорошо работает с монотонным и низкочастотным шумом (длина волны низкочастотного звука велика, и поэтому расхождение по фазе мало) и плохо — с высокочастотными и резкими нерегулярными шумами — криками, речью, музыкой. С последними приходится бороться с помощью пассивной шумоизоляции. Часто в наушниках с активным шумоподавлением можно услышать тихое шипение — это как раз следствие неточности фазового сдвига высокочастотного шума.

Без путаницы

Избавиться от вечно путающихся и неудобных проводов стремились и создатели наушников с активным шумоподавлением. Все эти девайсы работают по протоколу Bluetooth, который позволяет не только передавать качественный стереозвук (хотя, конечно, аудиофилы с этим не согласятся) с помощью профиля A2DP (Advanced Audio Distribution Profile) и новых улучшенных кодеков AAC и AptX, но и управлять плеером мобильного устройства (для этого используется профиль AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile). Наушники одновременно являются и беспроводными гарнитурами, поддерживающими профили Hands-Free Profile (HFP) и Headset Profile (HSP), что позволяет звонить и принимать звонки при подсоединении к смартфонам. Нужно только учесть, что шумоподавление при этом работает только в одну сторону, то есть ваш собеседник будет слышать все окружающие вас шумы. Кстати, все гарнитуры в нашем тесте оснащены NFC-идентификацией, так что подсоединять их к мобильным устройствам, которые поддерживают эту технологию, очень просто — достаточно просто коснуться тем же смартфоном точки со значком NFC на наушниках.

А еще все беспроводные наушники комплектуются проводами — по правилам авиакомпаний использование беспроводных устройств во время полета запрещено. Достаточно воткнуть провод в соответствующее гнездо наушников, и Bluetooth отключится автоматически. К тому же большинство моделей даже при полном разряде батарей продолжают работать как обычные проводные наушники.

Как мы тестировали

Для теста использовался смартфон Samsung Galaxy Note 3 (SM-N900). Обработка звука в наушниках (эквалайзер, эффекты) принудительно отключалась с помощью фирменных утилит или клавиш управления. В плеере устанавливался профиль эквалайзера Flat. Наушники тестировались в беспроводном и проводном режимах. Время работы указано при беспроводном прослушивании музыки с включенным шумоподавлением.

Nokia Purity Pro by Monster (BH-940)

Bluetooth: Ver. 3.0 NFC: есть Время работы: 24 часа Шумоподавление: 6/10

Эргономика ? При раскладывании включаются автоматически. Датчики включают шумоподавление, как только вы надеваете наушники, а также автоматически отключают их через несколько минут после снятия. Органы управления — механические кнопки. В целом, кроме небольшого размера кнопок, никаких нареканий наушники не вызвали, все достаточно удобно. Для подключения проводом используется стандартный 3,5-мм трехконтактный разъем.

Звучание Звучание хочется назвать зрелищным: бас — упругий и разборчивый, барабаны — хлесткие, как пощечина, голоса — чистые, без искажений. Увеличение громкости не приводит к искажениям. К сожалению, все это работает, только пока наушники подключены к плееру проводом. При проигрывании по Bluetooth появляются помехи, а кристальная яркость уступает место примитивной «замыленности». Неплохой компромисс — провод для дома, Bluetooth — для шумной улицы.

Плюсы: удобная эргономика; отличный звук по проводу; большое время автономной работы

Минусы: отсутствие фирменного приложения для управления и настройки; отсутствие индикации заряда батареи (на смартфоне или наушниках); средний уровень шумоподавления

Sennheiser MM 550-X Travel

Bluetooth: Ver. 2.1 NFC: есть Время работы: 8 часов Шумоподавление: 5/10

Эргономика Это одна из двух моделей в нашем обзоре, которые имеют выделенную кнопку включения режима сквозного звука. При ее нажатии динамики переключаются на передачу звука с внешних микрофонов. Качество передачи звука в режиме гарнитуры откровенно плохое, поскольку микрофоны слишком чувствительны и передают даже малейшие шумы, причем слышны они не только собеседнику, но и вам (шумоподавление при этом не работает).

Звучание У этих наушников весьма качественные динамики. К примеру, тарелки на них звучат натуральнее, чем на любых других, но только если в данный момент играют только тарелки. Но стоит музыкантам дать жару, звук наполняется искажениями в таком количестве, что становится сложно узнать голос певца. Очень жаль, но наушники именитой фирмы демонстрируют полное бессилие при прослушивании практически любой музыки, как без провода, так и с ним.

Плюсы: хорошая эргономика; встроенный процессор объемного звука; съемная батарея

Минусы: плохое качество звука (и как наушников, и как гарнитуры); отсутствие фирменного приложения для управления и настройки

Creative AURVANA Platinum

Bluetooth: Ver. 3.0 NFC: есть Время работы: 12 часов Шумоподавление: 8/10

Эргономика Наушники имеют три режима шумоподавления: «Самолет», «Улица» и «Офис», переключаются они вручную (у других производителей — автоматически). Как гарнитура удобны, хотя расположение микрофонов, возможно, не самое удачное — собеседник слышал помехи от окружающих шумов. Стоит также заметить, что шумоподавление включается и выключается независимо от наушников, что может привести к быстрому разряду батареи.

Звучание Разработчики хотели перенести слушателя в воображаемую комнату прослушивания, уединенную, надежную, уютную. Электроника участвует в обработке звука всегда (с проводом и без), наполняя его небольшой реверберацией для имитации пространства. Такой подход хорош для акустического блюза или камерных произведений. Музыка с мощной ритм-секцией тонет в громких, неразборчивых, «замыленных» реверберацией басах. Звучание интересное, но на любителя.

Плюсы: хорошее шумоподавление (и пассивное, и активное)

Минусы: звук среднего качества; кнопки сложно нащупать; отсутствие фирменного приложения для управления и настройки

Sony MDR-ZX750BN

Bluetooth: Ver. 3.0 NFC: есть Время работы: 13 часов Шумоподавление: 6/10

Эргономика Амбушюры наушников небольшие по размеру, поэтому их правильнее будет отнести не к закрытым, а к накладным. Тем не менее они ничем не уступают конкурентам. Кнопки управления на нижнем торце наушников удобны, хотя нащупать их не всегда просто. Качество передачи речи в режиме гарнитуры отличное. Шумоподавление имеет три режима, которые включаются автоматически после анализа окружающей звуковой обстановки. Можно включить шумоподавление и вручную, но только «уличный» режим.

Звучание Ого! Эти наушники с небольшим на вид динамиком — бескомпромиссный выбор бас-гитариста. Встроенный усилитель настроен на мощный, громкий, но при этом очень разборчивый бас. При этом высокие частоты воспроизводятся тихо и весьма небрежно. Sony можно смело рекомендовать любителям танцевальной музыки, электроники, хардкора, а также тем, кто хочет наизусть выучить партии Даффа Маккагана или Фли. Провод подключать не имеет смысла — без встроенного усилителя наушники практически бессильны.

Плюсы: неплохой беспроводной звук; хорошая передача речи в качестве гарнитуры

Минусы: кнопки сложно нащупать; отсутствие фирменного приложения для управления и настройки

Parrot Zik

Bluetooth: Ver. 2.1 NFC: есть Время работы: 6 часов Шумоподавление: 8/10

Эргономика ? Дизайн Филиппа Старка, белая кожа и золотое покрытие. Да и уровень шумоподавления очень хорош. Для управления производитель оставил две маленькие, утопленные в корпус механические кнопки — включения и шумоподавления, остальные команды отдаются с помощью сенсорной панели. Это на самом деле не слишком удобно. Сенсоры автоматически ставят музыку на паузу, когда вы снимаете наушники. При использовании в качестве гарнитуры собеседнику хорошо слышны окружающие шумы, несмотря на множество микрофонов, которые, по идее, должны нивелировать этот эффект.

Звучание Звучание этих наушников так и хочется обозвать противоестественным. Встроенный усилитель, который не отключается, усиливает самые высокие и самые низкие частоты, приглушая середину. Это давно известный способ сделать звук чуть бодрее, но искушенного слушателя на этот трюк не купить. Впрочем, есть у Parrot и сильная сторона: это единственная модель, полностью лишенная помех при прослушивании по Bluetooth.

Плюсы: отличное шумоподавление; удобная утилита для управления и настройки

Минусы: малое время автономной работы; среднее качество звука; неудобное сенсорное управление

Samsung Level Over

Bluetooth: Ver. 3.0 NFC: есть Время работы: 15 часов Шумоподавление: 8/10

Эргономика Две механические кнопки, включения и шумоподавления, остальное управляется с помощью сенсорной панели, что, на наш взгляд, не слишком удобно в силу незащищенности от случайного касания. В качестве гарнитуры модель работает хорошо. Существует фирменная утилита для управления наушниками с множеством возможностей настройки и обработки звука. Для некоторых смартфонов Samsung Galaxy доступны дополнительные возможности (голосовое управление). Кстати, это единственная модель в обзоре, которая имеет жесткий чехол в комплекте.

Звучание Эта модель подкупает запасом мощности. Она запросто устроит дискотеку даже в вагоне метро. Звучание у нее заводное, хотя и менее честное, чем у Monster. Веселья добавляет слегка усиленная верхняя середина, которая придает хлесткости ударным. В целом это универсальная, удобная, хорошо защищенная от шумов модель на все случаи жизни. Пользоваться проводом смысла нет, без «страхующей электроники» звучание модели намного скучнее.

Плюсы: отличное шумоподавление; удобная утилита для управления и настройки; неплохой звук; жесткий чехол в комплекте

Минусы: неудобное сенсорное управление

Plantronics Backbeat Pro

Bluetooth: Ver. 4.0 NFC: есть Время работы: 24 часа Шумоподавление: 7/10

Эргономика Регулировка громкости производится кольцом (более интуитивный способ сложно придумать). Мимо кнопок управления сложно промахнуться. Датчики автоматически включают паузу, когда вы снимаете наушники, и возобновляют воспроизведение, когда надеваете, постепенно увеличивая громкость. Это вторая модель в обзоре, которая имеет выделенную кнопку сквозного режима. Но работает она очень интересно: музыка не выключается полностью, а лишь приглушается, динамики переключаются на внешние микрофоны, причем качество передачи звука очень близко к «живому».

Звучание Стихия этих наушников — сложные аранжировки. Усиленные высокие частоты делают разборчивым звучание инструментов на заднем плане. Слушать их интересно, радует запас громкости, хотя недостаточно мощный усилитель выдает неразборчивые, хотя и громкие басы. Наушники подойдут любителям джаза, блюза и классики. Слушать рок и электронику на них скучновато. Разницы между прослушиванием с проводом и без провода мы не почувствовали.

Плюсы: великолепные эргономика и управление; неплохой звук; индикация заряда батарей; большое время автономной работы

Минусы: в комплекте не помешал бы жесткий чехол

Самым важным компонентом работы автомобиля является процесс воспламенения смеси топлива и воздуха в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Двигатели внутреннего сгорания появились довольно давно, и все это время инженеры работали над системой подавления низкочастотных шумов, возникающих при работе машины. Технологии энергосбережения позволили создать более экологически чистые и экономичные автомобили, но проблема шума в кабине все еще осталась. Уменьшение количества цилиндров с более эффективными и более экологически чистыми двигателями снижает частоту и повышает вероятность более интенсивной и раздражающей езды для пассажиров.

Технология активного контроля шума (англ. active-noise-control (ANC)) использует аудиосистему автомобиля для уменьшения нежелательного шума, создаваемого двигателем. Чтобы уменьшить этот шум, инженеры используют активное акустическое управление или ANC для генерации сигналов шумоподавления, которые воспроизводятся на динамиках в кабине автомобиля.

Более внимательный взгляд на систему активного шумоподавления

Активное управление аудио звуками – это методология обработки сигналов, которая уменьшает эффективную амплитуду звука для улучшения отношения сигнал/шум (SNR), что позволяет частично «заглушить» нежелательные шумы. Технология активного контроля шума также еще называют шумоподавлением (англ. audio noise reduction (ANR)). Данная методология основана на когерентной акустике, которая точно воспроизводит исходное звуковое поле во всех его формах. Она использует усилители и микрофоны внутри автомобиля, а также цифровую обработку сигналов (DSP) для подавления шумов. Звук можно описать как волну давления, состоящую из амплитуды и фазы.

Система шумоподавления встраивается в звуковое устройство, излучающее волну с одинаковой амплитудой, но с фазой на 180 ° (инвертированная фаза, также известная как противофаза) сдвинутой относительно исходной волны. Процесс рекомбинации двух волн основан на физическом принципе, называемом деструктивной интерференцией. ANC достигается с помощью схем смешанного сигнала или DSP с алгоритмом управления для анализа формы сигнала звука для генерации усиленной противофазовой волны для преобразователя.

Эти системы все больше полагаются на интегрированные системы (SoC), оснащенные высокопроизводительными стандартными процессорами и программной инфраструктурой. Ресурсы в режиме реального времени необходимы для быстрого внедрения и завершения циклов управления обратной связью, чтобы решение ANC работало должным образом.

Идеальный метод для реализации такого решения использует цифровую обработку сигнала (рисунок выше). Типичная автомобильная система на базе ANC использует четыре или пять сабвуферов звуковой системы и добавляет три-шесть микрофонов. При такой настройке система может уменьшить шум в диапазоне от 30 до 250 Гц (спектр охватывает частоты зажигания четырехцилиндрового двигателя) в пассажирском салоне.

Особенности разработки

ANC генерирует противофазу (180 °), которая идеально подходит к этому источнику помех. Чтобы получить максимально эффективные результаты, система ANC также должна быть расположена достаточно близко к источнику шума, главным образом передаваемого в одном направлении.

Системы ANC используют один из двух основных методов:

• Адаптивный метод удаления: он основан на одном или нескольких микрофонах для обнаружения шума и генерации противошумовой волны.
• Метод синтеза: он включает в себя выборку и сохранение ряда шумовых циклов и генерирование сигнала шумоподавления на основе сохраненной информации.

Такая система особенно полезна для таких приложений, как промышленное оборудование, динамические системы и бытовая техника.

На данной схеме блок Dff представляет собой звено задержки поступления звукового сигнала на динамик. Микрофон воспринимает звуковой сигнал и посылает его на фильтр G(ω), после чего происходит смешивание звуков для компенсации.

Система, как правило, строится либо на основании прогнозирования, где когерентный входной звуковой сигнал обнаруживается прежде, чем распространится далее, либо же используется управление с обратной связью, в которой активный регулятор шума пытается преодолеть помехи без входного звукового сигнала. Вариант 1 показан на блок-схеме выше, второй – на блок схеме ниже.

В типичной конфигурации Гарвардская архитектура цифровой обработки сигналов представляет собой ядро системы — она может выполнять математическую обработку и манипулирование реальными сигналами, такими как голос, звук и видео. В приложении для подавления шума цифровая обработка сигнала исследует характеристики формы сигнала входного шума и затем генерирует его противошумовую форму. Поэтому человеческое ухо получает меньше «белого» шума, так как «фильтрация» происходит в реальном или почти реальном времени.

Кодеки необходимы в аудио приложениях, поскольку он может преобразовывать аналоговые сигналы реального мира (например, звук) в цифровые сигналы для обработки микропроцессором и обратно к аналоговым для человеческого уха. Как правило, используют фильтры, работающие по методу наименьших средних квадратов (LMS) или с конечным импульсным откликом (FIR), которые могут изменять коэффициенты во время работы, эффективно решать проблему фактической оценки шума и, таким образом, максимизировать производительность системы в реальных условиях.

Пассивный контроль

Методы управления шумом в основном пассивны и активны с точки зрения контроля. Пассивная техника идентифицирует частотный диапазон шума и увеличивает коэффициент усиления сигнала (голос или музыку) таким образом, чтобы он максимизировал отношение сигнал / шум этой полосы и, в свою очередь, получал более четкую разборчивость сигнала. Пассивная технология не очень сложна в реализации, хотя может потребоваться серия измерений в частотной области. Метод шумового контроля, который считается пассивным, называется «шумовым шлюзом».

Выводы

Управление звуковыми помехами в транспортном средстве задача сложная, так как звук производится многими механическими компонентами, а также при взаимодействии объектов с дорогой и воздухом. Промышленные усилия во многом привели к снижению шума от автомобиля. В то же время были подняты опасения относительно полной тишины транспортных средств — они могут представлять опасность для пешеходов, которые, возможно, не смогут услышать приближающуюся машину.

Технология активного контроля шума довольно эффективна и способна снизить его примерно на 20 дБ.

На сегодняшний день рынок предлагает разнообразные модели наушников, среди которых можно подобрать и дешевые китайские модели, и дорогостоящие изделия. При этом их стоимость во многом зависит от технической составляющей. В большинстве наушников закрытого типа применяется технология активного шумоподавления . Ходят слухи, что она является причиной головных болей при длительном прослушивании музыки.

Немного истории

Стоит рассмотреть историю и принцип работы системы активного шумоподавления. Музыка позволяет человеку расслабляться, справляться с сильными эмоциями, она сопутствует человеку во всей его жизни. Изготовители стали задумываться о портативной музыке в середине прошлого века, так в 79 году Sony создала кассетный плеер. Уже через несколько лет это устройство было признано величайшим изобретением компании. В 84 году был создан первый CD-плеер, и уже в 98 году пользователям стали доступны MP3-плееры, которые используются и на сегодняшний день. Развитие данной отрасли невозможно охарактеризовать без упоминания наушников, ведь именно они обеспечивали хороший и качественный звук.

Система активного шумоподавления начала свою историю в сороковых годах прошлого века . Именно тогда изобретатель Пол Люг запатентовал исследование, в котором описывался принцип действия синусоидальных сигналов. В 50 году Лоуренс Фогель использовал систему подавления шума в вертолете, самолете. В наушниках данная система стала использоваться с 57 года, тогда Уиллард Микер смог отсечь шум от 50 до 500 Гц. Уже в 80 годах стали выпускаться наушники для авиации, в них использовалась данная технология.

Как работает система шумоподавления?

Если рассматривать принцип работы САШ, то специалисты описывают его довольно просто. Каждый отдельный звук представляет собой волну, из чего можно сделать вывод, что его можно отразить. И эта инвертированная волна будет полностью гасить исходную. Если взять в пример наушники, в которых используется система, то внутри будут располагаться микрофоны. Они предназначаются для того, чтобы измерять уровень возникающего шума. Поэтому получаемый звуковой сигнал преобразуется в инвертированную волну, после чего он передается на основной динамик. Здесь функционирует противофаза к шуму, при этом музыка не повреждается, как полезный сигнал, за счет этого шум убирается.

Эффективность работы системы активного шумоподавления

Прежде всего, следует сказать, что качественно работает такая система не во всем диапазоне частот, а в промежутке приблизительно от 100 до 1 КГц. На этом участке хорошие модели наушников способны обеспечить снижение шума до уровня -30 дБ. В самом нижнем звуковом диапазоне, до 100 Гц, человек воспринимает звуковые колебания не столько органами слуха, сколько телом, и наушники, какой бы уровень компенсации они бы не давали, от шума не спасут.

В диапазоне свыше 1 КГц система даже может немного добавлять шума. Однако это не уличный гул, а равномерное, спокойное «шипение», к тому же - очень тихое -
расслышать его можно лишь в очень спокойной обстановке.


В диапазоне 100-1000 Гц при условии качественной реализации «шумодав» вполне способен значительно снизить звуковое давление окружающей среды. В хороших шумоподавляющих наушниках вполне реально почувствовать себя в тихом безлюдном помещении, находясь на шумной улице.

В отдельных моделях «шумодав» работает воистину поразительно. Это, например, свежая линейка Bose и старшие модели Sony, в особенности MDR-1000x: надеваешь наушники и первое время отказываешься верить своим ушам.

Очень хорошо справляются с отсечением шумов такие модели как Sennheiser Momentum 2.0 Wireless, Parrot Zik, всевозможные Beats. В то же время во многих бюджетных «ноунейм»-вариантах «шумодав» может присутствовать лишь номинально, а эффект от его работы стремиться к нулю.

Почему болит голова?

Многие считают, что использование такой системы делает музыку более качественной, а прослушивание более комфортным. Но это не совсем так. Люди активно стали использовать подобные устройства, поскольку наушников с системой активного шумпоподавления становятся все популярнее. При этом рынок предлагает изделия из разных ценовых категорий, среди них есть и привычные затычки, и полноразмерные модели. Нужно понимать, что технологии не стоят на месте, система совершенствуется, качество звучания музыки постоянно улучшается. Также изготовители стараются продвигать устройства с данной технологией, предпринимая различные маркетинговые решения. Но часть покупателей вынуждена отказать от подобного приобретения, не смотря на качество звучания. Это происходит из-за того, что они не переносят систему активного шумоподавления. У некоторых людей организм реагирует на отсутствие посторонних звуков и кристально чистое звучание музыки головной болью. Наушники кажутся совершенными, но такой эффект может возникать по нескольким причинам.

1. Эффект качки на корабле . Если вам знакома морская болезнь, если тяжело переносите нахождение на кораблях, то вы можете оказаться в той категории людей, которая не переносит САШ (систему активного шумоподавления). Пусть вы представляете собой только 7 процентов от всех пользователей, но есть вероятность, что вы находитесь в числе этих людей. Смысл заключается в том, что при использовании таких наушников вы обманываете свой мозг, как и в ситуации, когда находитесь на корабле. Вы идете по улице и видите прохожих, шумное автомобильное движение, резкий ветер. Органы зрения передают информацию мозгу о том, что вы находитесь на улице, но органы слуха не передают шум из-за использования системы. Именно поэтому мозг находится в замешательстве, из-за чего и появляется недомогание, головные боли.
2. Монотонный раздражитель . Поняв принцип работы системы, стоит сделать акцент на том, что на каждое действие есть противодействие. В результате работы системы у изготовителей получается устранить шум и позволит слушателю полностью погрузиться в музыку. Но нужно учитывать такую особенность, что в данном случае на органы звука будут воздействовать монотонные звуковые волны. А человеческий мозг настроен исключительно на то, чтобы принимать разнообразные звуки. Стоит сказать и об особенностях нервной системы, которая может негативно отреагировать на такое чистое звучание. Из-за особенностей организма при использовании системы могут возникать тошнота, головные боли. При этом невозможно предугадать, кто предрасположен к таким последствиям, а кто — нет.
3. Тишина не является залогом спокойствия . Известные изготовители тестируют создаваемые устройства в специальных организациях. Исследования проводятся в специальных помещения, так называемых абсолютно тихих комнатах. В комнатах блокируются практически все посторонние звуки. Этим создаются идеальные условия для проверки оборудования. Но специалисты придерживаются мнения, что абсолютная тишина не способствует спокойному состоянию организма.

   Если человек окажется в подобной комнате, то его станет преследовать чувство беспокойства. Уже через несколько минут он начнет слышать писк комара, урчание собственного живота. Достаточно всего пять минут нахождения в подобных условиях, чтобы организм перешел в состояние тревоги, беспокойства. Исследования показали, что человек не может проводить в таком помещении больше, чем 45 минут. Пусть при использовании систем не создается абсолютная тишина, поскольку играет музыка, но принцип работы системы затрагивает понятие абсолютной тишины. Ведь при использовании подобных наушников человек слышит исключительно музыку. Именно поэтому люди при использовании устройств могут почувствовать головную боль, тошноту.

4. Негативное влияние басов . При создании музыки все частоты разделяются на высокие, средние, низкие. Используемая в наушниках система предназначается для того, чтобы исключать все низкие частоты, они и представляют собой шум улицы. В системе существует риск «подавить» полезный звуковой сигнал, то есть музыку. Звуковая волна, которая создается в противофазе, насыщена низкими частотами. Как известно, они могут воздействовать на жидкость, вызывая вибрации, соответственно, могут воздействовать и на вестибулярный аппарат, который заполняется специальной жидкостью — эндолимфой. По этой причине из-за мощного баса на определённой частоте могут возникать головные боли.
5. Недостатки в конструкции также могут стать причиной возникновения головных болей . Если дуга наушников является слишком тугой, то она может стать причиной появления раздражения, головных болей. В этом заключается общая проблема накладных наушников, которая не относится именно к системе активного шумоподавления. Изделия должны удерживаться на голове, потому они не должны быть слишком слабыми, так они не будут держаться. Но они не должны быть и слишком тугими, ведь постоянное напряжение может стать причиной повышения давления. Уже через несколько часов прослушивания музыки в таких наушниках начнет болеть голова, а также может появиться ощущение тошноты.

Что следует учесть при покупке наушников с активным шумоподавлением

Такие наушники обладают рядом преимуществ, которые делают их уникальными и современными. Это и комфорт при прослушивании треков, и высокий уровень детализации звука. При этом отмечается безопасный уровень громкости, которые не сказывается негативно на здоровье органов слуха. Но все эти моменты не являются гарантией того, что организм положительно отреагирует на САШ. Если не желаете жаловаться на головную боль, стоит предварительно испробовать наушники друзей или знакомых. Это позволит исключить негативное воздействие системы на ваш организм, на общее состояние, для этого потребуется слушать музыку в наушниках примерно 2,5 часа.

Что в итоге?

Наушники с активным шумоподавлением - удобный инструмент для комфортного прослушивания музыки в условиях современного города . Они хорошо подойдут тем, кто привык не расставаться с любимым радио или плей-листом, но при этом испытывает дискомфорт от «капелек» в ушах. Они также понравятся тем, кто работает в шумных условиях, много ходит по улице или ездит в метро. При этом не обязательно постоянно слушать музыку - можно просто включить систему шумоподавления и оказаться в тишине, находясь при этом посреди шумного мегаполиса.

В целом сегменту беспроводных наушников предсказывают активное развитие, а отказ крупных производителей смартфонов от 3,5-миллиметрового аудиоразъема должен заметно тому поспособствовать. «Шумодав» в таких условиях может стать стандартной опцией для качественных беспроводных наушников. При том что реализация подобной системы в устройстве, где априори есть электронная начинка и элементы питания, выглядит не слишком затратной