كيف تعمل سماعات إلغاء الضوضاء (وكيف نختبرها)

قدمت Bose سماعاتها QuietComfort لأول مرة في عام 2000 ، ومنذ ذلك الحين نما عالم إلغاء الضوضاء النشطة على مستوى المستهلك (ANC) بشكل كبير. في كل عام ، نختبر عشرات من سماعات الرأس وسماعات الأذن التي تعد بحجب أصوات العالم من حولك ، سواء كانت قعقعة طائرة تقلع أو زميل عمل ثرثارة باستخدام لوحة مفاتيح ميكانيكية. ولكن ما هو إلغاء الضوضاء بالضبط وكيف نختبره؟ نحن هنا لمساعدتك في فهم ما يمكن وما لا يمكن لـ ANC فعله ، وما نبحث عنه في الاختبار لتحديد أفضل النماذج التي يمكنك شراؤها.

الإلغاء السلبي للضوضاء (أو عزل الضوضاء)

تم تصميم سماعات الرأس وسماعات الأذن دائمًا لمنع الضوضاء الخارجية بشكل ما. يستخدم إلغاء الضوضاء النشط دوائر معقدة (سنشرحها أدناه) ، لكن هذه ليست الطريقة الوحيدة للقيام بذلك.

يستخدم إلغاء الضوضاء السلبي أو عزل الضوضاء المواد والهندسة الفيزيائية لعزل أذنيك يدويًا عن الضوضاء الخارجية. توفر سدادات الأذن عزلًا سلبيًا للضوضاء ، كما تفعل معظم سماعات الأذن داخل القناة بفضل كيفية ملاءمة أطرافها المصنوعة من السيليكون أو الرغوة في أذنيك. يمكن أن توفر سماعات الرأس فوق الأذن (محيط الأذن) أيضًا عزلًا سلبيًا للضوضاء ، باستخدام أغطية الأذن لإنشاء ختم موثوق حول أذنك لحجب مجموعة مناسبة من الضوضاء المحيطة ، معززة بمواد مثل رغوة الذاكرة. غالبًا ما تعتمد سماعات ANC على هذه العناصر للمساعدة في حجب الضوضاء بالإضافة إلى الدوائر التي تستخدمها.

لذلك ، سواء كنا نتحدث عن سماعات الأذن التي تغلق القنوات أو سماعات الرأس المحيطية ، فإنها تبدأ بعزل الضوضاء قبل أن يتم تشغيل دارات ANC الأكثر تعقيدًا.

مفتاح إلغاء الضوضاء النشط: الصوت العكسي

المفهوم الأساسي لكيفية عمل إلغاء الضوضاء النشط بسيط. فكر في موجة جيبية على الرسم البياني ، مع ارتفاع قوسها في المنطقة الموجبة. الآن ، تخيل المعكوس الدقيق لذلك ، حيث تصطف أدنى نقطة مع قمة الموجة الجيبية الموجبة. تمامًا مثل إضافة 1 إلى -1 ينتج عنه 0 ، تلغي هاتان الموجتان بعضهما البعض. لذلك إذا كانت الموجات تمثل إشارات صوتية ، فإنها في الأساس تبطل بعضها البعض ، مما يخلق الصمت.

هذا ما هو ANC. تلتقط الميكروفونات المدمجة في سماعات الرأس ANC الضوضاء المحيطة ، وتلتقط دوائر معالجة الصوت هذه الضوضاء وتولد معكوسها لإلغائها في الوقت الفعلي.

إذا كانت جميع الأصوات من حولنا بسيطة ويمكن التنبؤ بها مثل الموجات الجيبية ، فسيكون إلغاء الضوضاء النشط سهل التنفيذ ، وأرخص في التصنيع ، وفعال للغاية في جميع الأوقات تقريبًا. لكن الصوت نادرًا ما يكون ثابتًا مثل هذا ، ويمكن أن يجعل تعقيده من الصعب على دوائر إلغاء الضوضاء توليد معكوس دقيق. عادةً ما يعمل ANC جيدًا مع الأصوات الثابتة ، مثل أزيز وحدة التيار المتردد أو قعقعة الطائرة. من الصعب إنشاء انعكاسات دقيقة للأصوات التي تختلف في طبقة الصوت ومستوى الصوت قليلاً ، مثل شخص يغني ، أو صوت قرع ، مثل شخص يصفق بأيديهم.

علاوة على ذلك ، في حين أنه من السهل نسبيًا إنشاء موجات عكسية للأصوات ذات التردد المنخفض ، إلا أن الترددات الأعلى يصعب التكيف معها. نظرًا لأن ANC يعمل بشكل أفضل على الترددات المنخفضة والأصوات الثابتة ، يستخدم المصنعون بعض الحيل الإضافية للاتصال بالارتفاعات والأصوات العابرة.

إحدى الحيل التي نراها غالبًا ، خاصة على أزواج سماعات إلغاء الضوضاء الأقل تكلفة ، هي أن الشركات المصنعة ستدخل هسيسًا يشبه الضوضاء البيضاء في الإشارة التي تخفي بشكل فعال الترددات التي لا تستطيع الدوائر القضاء عليها. هذا ليس إلغاء الضوضاء ، على الرغم من أنه إنشاء ضوضاء ، ونلاحظ ذلك في مراجعاتنا كلما سمعناها.

إلغاء الضوضاء النشط مقابل إلغاء الضوضاء التكيفي

ظاهريًا ، يشير إلغاء الضوضاء التكيفي إلى إلغاء الضوضاء النشط الذي يتكيف مع الأصوات التي يسمعها في الوقت الفعلي لإنشاء أفضل إلغاء ممكن للضوضاء لتلك البيئة. إذا كان هذا يبدو كثيرًا بالنسبة لك مثل التعريف الأساسي لـ ANC ، فأنت لست مخطئًا. بعد كل شيء ، يجب أن يكون ANC متكيفًا ، وإلا فلن يعمل. لكن بعض الشركات تدفع بفكرة أن إلغاء الضوضاء يمكن أن يخبرك بمكانك ، وضبط كيفية تصرف الدوائر وفقًا لذلك. تعمل طرز Sony الحديثة ، على سبيل المثال ، مع تطبيق لديه القدرة على "تعلم" البيئات التي تتردد عليها ويقدم أفضل ANC لتلك المناطق.

بغض النظر عن مدى تقدم كل هذا يبدو ، في جوهره ، هذا ما يفترض أن يفعله كل حزب المؤتمر الوطني الأفريقي. لا ينبغي أن يعمل ANC في محطات القطار فحسب ، بل يجب أن يعمل في كل مكان. يتطلب ذلك إرسال أفضل نتيجة بناءً على تحليل صوتي في الوقت الفعلي من الميكروفونات التي تراقب محيطك باستمرار.

لذلك ، بصراحة ، تتحسن التكنولوجيا دائمًا ، ويحتاج المصنعون إلى ابتكار المصطلحات لتسويقها وتمييزها عن الإصدارات السابقة. لذا ، نعم ، ما يسمى بإلغاء الضجيج التكيفي هو إلى حد كبير تحسن على ANC من السنوات السابقة ، ولكن بدرجات متفاوتة من الأداء والاتساق ، وقليل من فن البيع على القمة.

مشاكل إلغاء الضوضاء الشائعة

كما ذكرنا سابقًا ، فإن hiss شيء يجب الانتباه إليه ، وهو مشكلة شائعة بين سماعات الرأس منخفضة التكلفة. علامة حمراء أخرى هي تأثير إلغاء الضوضاء على إخراج الصوت لزوج معين من سماعات الرأس. لا ينبغي أن يؤدي تشغيل وإيقاف تشغيل ANC إلى تغيير توقيع الصوت ، وفي الطرز عالية الجودة ، لا يحدث ذلك. لكننا اختبرنا الكثير من سماعات الرأس ANC التي تواجه مشكلة في هذا الصدد. في بعض الأحيان ، يكون التغيير في توقيع الصوت دقيقًا للغاية ، ولكن يبدو أن الكثير من الأزواج الأرخص سعرًا مختلفًا تمامًا عند تشغيل ANC ، ومن الأفضل تجنب هذه النماذج.

الضغط في الأذن مشكلة أخرى. تغيرات الضغط المتصورة التي تسببها ANC تختلف ليس فقط من سماعة رأس إلى سماعة رأس ، ولكن من شخص لآخر. زوج واحد قد يشعر بالرضا بالنسبة لي ، لكنه غير مريح للغاية على رأسك. نحن جميعًا مبنيون بشكل مختلف ، ولذا كلما أمكن ذلك ، من المثالي أن تختبر سماعات الرأس بنفسك للتأكد من أن الضغط داخل الأذن لن يزعجك. الاعتماد على ما تقوله المراجعة أنه مفيد إلى حد ما ، لكن في النهاية ، لا يمكنني معرفة ما إذا كانت أذناك ستتفاعل بنفس الطريقة التي تتفاعل بها مع إلغاء الضوضاء من زوج معين من سماعات الرأس.

كيف نختبر إلغاء الضوضاء

صدق أو لا تصدق ، لا تزال عملية الاختبار الخاصة بنا لسماعات إلغاء الضوضاء إلى حد كبير كما كانت خلال جائحة COVID-19 كما كانت منذ سنوات سابقة. بعد كل شيء ، لم نقم برحلة عبر البلاد في كل مرة نختبر فيها زوجًا جديدًا من سماعات الرأس. وعلى الرغم من أن مدينة نيويورك ، حيث نجري اختباراتنا ، أهدأ من المعتاد ، فإن الاختبار في الشارع ليس سوى جزء صغير من كيفية تحديدنا لفعالية سماعات الرأس التي تعمل بتقنية ANC. لكي نقول بشكل قاطع أي الزوج يتعامل مع الترددات الأفضل ، نحتاج إلى الاتساق ، ولا يمكننا بسهولة الحصول على ذلك في الشوارع.

لذلك بالنسبة للجزء الأكبر من اختباراتنا ، نستخدم نفس ملفات الصوت ، بنفس مستويات الصوت ، من خلال نفس السماعات ، في نفس الغرفة المعالجة صوتيًا لتوليد الضوضاء. نحن نختبر باستخدام ملفات صوتية من الدمدمة منخفضة التردد ، وملفات المسح عالية التردد ، وتسجيلات المطاعم وبيئات المكاتب الصاخبة. نضع سماعات الرأس أيضًا في اختبارات الإجهاد ، وتشغيل ملفات الصوت بمستويات صوت عالية لن ينجح أي زوج في إلغائها تمامًا ، لتحديد مدى فعاليتها في ظل الظروف القاسية.

من خلال مقارنة الطريقة التي تتعامل بها سماعات الرأس مع هذه الملفات الصوتية بالإضافة إلى الضوضاء الخارجية ، يمكننا قراءة النماذج الأكثر فعالية في إعادة الاتصال بالضوضاء. الجواب ليس دائما مباشرة. بعض الأزواج أفضل من غيرها في التخلص من نطاقات تردد معينة ، وبعضها غير متسق ، والبعض الآخر يعمل بشكل أفضل على مستوى صوت واحد ولكنه أسوأ بشكل ملحوظ في مستوى آخر.

ثم ، هناك مشكلة الهسهسة المذكورة أعلاه ، والتي اختبرناها في غرفة هادئة بشكل استثنائي. تعد مساحة الاختبار شبه العازلة للصوت والمعالجة صوتيًا مثالية لذلك ، مما يتيح لنا الاستماع إلى الهسهسة دون أي ضوضاء خارجية على الإطلاق. عند إضافة صوت مسموع إلى إشارة الصوت في غرفة فائقة الهدوء ، فإن تنشيط ANC يبدو في الواقع أنه يجعل الأمور أعلى ، وليس أكثر هدوءًا.

من الواضح أن كل هذا الاختبار يتم بدون تشغيل الموسيقى من خلال سماعات الرأس ، لكننا أيضًا نختبر أداء الصوت ، لمعرفة كيف تبدو سماعات الرأس ، ولرؤية ما إذا كان ANC يغير توقيع الصوت على الإطلاق. بعد كل شيء ، هذه هي سماعات الرأس ، وكيف أن صوتها مهم بقدر ما هو جيد في حجب الأصوات الخارجية. لمعرفة المزيد حول كيفية تقييمنا للأداء الصوتي ، راجع قصتنا حول كيفية اختبارنا لسماعات الرأس.

أخيرًا ، بمجرد الانتهاء من جميع اختباراتنا ، فإننا نأخذ في الاعتبار إلغاء الضوضاء والأداء الصوتي بالإضافة إلى عوامل أخرى مثل السعر وتجربة المستخدم لتحديد التصنيف. نحن نختبر معظم سماعات إلغاء الضوضاء الرئيسية (وغير الرئيسية) في السوق ، وكل من تقييماتنا عبارة عن غوص عميق في جميع جوانب أدائها.

لإلقاء نظرة على موديلاتنا المفضلة الحالية ، تحقق من أدلةنا لأفضل سماعات إلغاء الضوضاء ، وأفضل سماعات أذن لاسلكية حقيقية لإلغاء الضوضاء ، ومقارنة مباشرة بين أفضل طرازات ANC في السوق الآن.