Cómo funcionan los auriculares con cancelación de ruido (y cómo los probamos)

Bose introdujo por primera vez sus auriculares QuietComfort en 2000 y, desde entonces, el mundo de la cancelación activa de ruido (ANC) a nivel de consumidor ha crecido exponencialmente. Cada año, probamos decenas de auriculares y auriculares que prometen bloquear los sonidos del mundo que te rodea, ya sea el estruendo de un avión que despega o un compañero de trabajo parlanchín con un teclado mecánico. Pero, ¿qué es exactamente la cancelación de ruido y cómo la probamos? Estamos aquí para ayudarlo a comprender lo que ANC puede y no puede hacer, y lo que buscamos en las pruebas para determinar los mejores modelos que puede comprar.

Cancelación pasiva de ruido (o aislamiento de ruido)

Los auriculares y audífonos casi siempre están diseñados para bloquear el ruido exterior de alguna forma. La cancelación activa de ruido utiliza circuitos complicados (que explicaremos a continuación), pero esa no es la única forma de hacerlo.

La cancelación pasiva de ruido, o aislamiento de ruido, utiliza materiales e ingeniería física para aislar manualmente los oídos de los ruidos externos. Los tapones para los oídos brindan un aislamiento pasivo del ruido, al igual que la mayoría de los auriculares en el canal, gracias a la forma en que sus puntas de silicona o espuma se ajustan a los oídos. Los audífonos supraaurales (circumaurales) también pueden proporcionar un aislamiento pasivo del ruido, utilizando las copas para crear un sello confiable alrededor de la oreja para bloquear una franja decente de ruido ambiental, mejorada con materiales como la espuma viscoelástica. Los auriculares ANC a menudo se basan en estos elementos para ayudar a bloquear el ruido además de los circuitos que utilizan.

Entonces, ya sea que estemos hablando de auriculares con sellado de canales o auriculares circumaurales, comienza con el aislamiento del ruido antes de que entre en juego un circuito ANC más complicado.

La clave para la cancelación activa de ruido: audio inverso

El concepto básico de cómo funciona la cancelación activa de ruido es simple. Piense en una onda sinusoidal en un gráfico, con la altura de su arco en territorio positivo. Ahora, imagine exactamente lo contrario de eso, con su punto más bajo alineado con el pico de la onda sinusoidal positiva. Al igual que sumar 1 a -1 da como resultado 0, estas dos ondas se anulan entre sí. Entonces, si las ondas representan señales de audio, esencialmente se anulan entre sí, creando silencio.

Eso es lo que es ANC. Los micrófonos integrados en los auriculares ANC capturan los ruidos del entorno y los circuitos de procesamiento de audio toman esos ruidos y generan su inverso para cancelarlos en tiempo real.

Si todos los sonidos que nos rodean fueran tan simples y predecibles como las ondas sinusoidales, la cancelación activa de ruido sería fácil de implementar, más económica de fabricar y altamente efectiva casi todo el tiempo. Pero el sonido rara vez es tan constante como eso, y su complejidad puede dificultar que los circuitos de cancelación de ruido generen un inverso preciso. ANC generalmente funciona bastante bien para sonidos constantes, como el zumbido de una unidad de aire acondicionado o el estruendo de un avión. Es más difícil crear inversos precisos para sonidos que varían bastante en tono y volumen, como alguien que canta, o un sonido de percusión, como alguien que aplaude.

Además de eso, mientras que los sonidos de baja frecuencia son relativamente fáciles de crear ondas inversas, las frecuencias más altas son más difíciles de ajustar. Dado que ANC funciona mejor en frecuencias bajas y sonidos constantes, los fabricantes usan algunos trucos adicionales para reducir los sonidos altos y transitorios.

Un truco que vemos a menudo, especialmente en pares de auriculares con cancelación de ruido menos costosos, es que los fabricantes insertarán un silbido similar al ruido blanco en la señal que enmascara de manera efectiva las frecuencias que el circuito no puede eliminar. Sin embargo, esto no es cancelación de ruido, es creación de ruido, y lo anotamos en nuestras reseñas cada vez que lo escuchamos.

Cancelación activa de ruido frente a cancelación adaptativa de ruido

Ostensiblemente, la cancelación adaptativa de ruido se refiere a la cancelación activa de ruido que se adapta a los sonidos que escucha en tiempo real para crear la mejor cancelación de ruido posible para ese entorno. Si eso te suena mucho como la definición básica de ANC, no estás equivocado. Después de todo, ANC debe ser adaptativo, de lo contrario no funcionaría. Pero algunas empresas están impulsando la idea de que su cancelación de ruido puede indicar dónde se encuentra y ajustar el comportamiento de los circuitos en consecuencia. Los modelos recientes de Sony, por ejemplo, funcionan con una aplicación que tiene la capacidad de "aprender" los entornos que frecuenta y ofrece la mejor ANC para esas áreas.

No importa cuán avanzado suene todo esto, en el fondo, es lo que se supone que debe hacer todo ANC. ANC no debería funcionar solo en las estaciones de tren, tiene que funcionar en todas partes. Eso requiere enviar el mejor resultado basado en el análisis de audio en tiempo real de los micrófonos que monitorean constantemente su entorno.

Entonces, para decirlo sin rodeos, la tecnología siempre está mejorando y los fabricantes necesitan inventar una jerga para comercializar y diferenciarla de las versiones anteriores. Entonces, sí, lo que se llama cancelación de ruido adaptativa es, en general, una mejora con respecto a ANC de años anteriores, pero con diversos grados de rendimiento y consistencia, y un poco de arte de vender en la parte superior.

Problemas comunes de cancelación de ruido

Como mencionamos anteriormente, el silbido es algo a tener en cuenta y un problema común entre los auriculares de bajo costo. Otra señal de alarma es el impacto de la cancelación de ruido en la salida de audio de un par de auriculares. Encender y apagar el ANC no debería cambiar la firma del sonido, y en los modelos de alta calidad, no lo hace. Pero hemos probado muchos auriculares ANC que tienen problemas en este sentido. A veces, el cambio en la firma del sonido es muy sutil, pero muchos pares más baratos suenan muy diferentes cuando el ANC está encendido, y es mejor evitar esos modelos.

La presión en el oído es otro problema. Los cambios de presión percibidos causados ​​por ANC varían no solo de un auricular a otro, sino también de una persona a otra. Un par puede sentirse bien para mí, pero profundamente incómodo en tu cabeza. Todos estamos construidos de manera diferente, por lo que, siempre que sea posible, es ideal probar los auriculares para asegurarse de que la presión en el oído no le moleste. Confiar en lo que dice una revisión es útil hasta cierto punto, pero en última instancia, no puedo saber si sus oídos reaccionarán de la misma manera que los míos ante la cancelación de ruido de un par de auriculares en particular.

Cómo probamos la cancelación de ruido

Lo crea o no, nuestro proceso de prueba para los auriculares con cancelación de ruido sigue siendo prácticamente el mismo durante la pandemia de COVID-19 que en años anteriores. Después de todo, no estábamos tomando un vuelo a campo traviesa cada vez que probamos un nuevo par de auriculares. Y aunque la ciudad de Nueva York, donde hacemos nuestras pruebas, es más tranquila de lo habitual, las pruebas en la calle son solo una pequeña parte de cómo determinamos la eficacia de los auriculares ANC. Para decir definitivamente qué par maneja mejor qué frecuencias, necesitamos consistencia, y no podemos obtener eso fácilmente en las calles.

Entonces, para la mayor parte de nuestras pruebas, usamos los mismos archivos de sonido, a los mismos niveles de volumen, a través de los mismos parlantes, en la misma sala tratada acústicamente para generar ruido. Probamos con archivos de sonido de rumble de baja frecuencia, archivos de barridos de alta frecuencia y grabaciones de restaurantes y entornos de oficina ruidosos. También sometimos los auriculares a pruebas de estrés, reproduciendo archivos de sonido a niveles de volumen altos que ningún par logrará cancelar por completo, para determinar qué tan efectivos son en condiciones extremas.

Al comparar la forma en que los auriculares manejan estos archivos de sonido y el ruido exterior, podemos obtener una lectura de qué modelos son más efectivos para reducir el ruido. La respuesta no siempre es sencilla; algunos pares son mejores que otros para eliminar rangos de frecuencia específicos, algunos son inconsistentes y algunos funcionan mejor en un nivel de volumen pero notablemente peor en otro.

Luego, está el problema de silbido antes mencionado, que probamos en una habitación excepcionalmente silenciosa. Nuestro espacio de prueba semi insonorizado y tratado acústicamente es ideal para esto, permitiéndonos escuchar el silbido sin ningún tipo de ruido exterior. Cuando se agrega un silbido audible a la señal de audio en una habitación súper silenciosa, la activación del ANC en realidad parecerá hacer que las cosas sean más fuertes, no más silenciosas.

Obviamente, todas estas pruebas se realizan sin reproducir música a través de los auriculares, pero también probamos el rendimiento del audio, tanto para ver cómo suenan los auriculares como para ver si el ANC altera la firma del sonido. Después de todo, estos son auriculares, y cómo suenan importa tanto como qué tan bien bloquean los sonidos externos. Para obtener más información sobre cómo evaluamos el rendimiento del audio, consulte nuestra historia sobre cómo probamos los auriculares.

Finalmente, una vez que realizamos todas nuestras pruebas, consideramos la cancelación de ruido y el rendimiento del audio, además de otros factores, como el precio y la experiencia del usuario, para determinar una calificación. Probamos la mayoría de los principales (y no tan importantes) auriculares con cancelación de ruido del mercado, y cada una de nuestras revisiones es una inmersión profunda en todos los aspectos de su rendimiento.

Para ver nuestros modelos favoritos actuales, consulte nuestras guías de los mejores auriculares con cancelación de ruido, los mejores auriculares inalámbricos verdaderos con cancelación de ruido y una comparación directa de los mejores modelos ANC en el mercado en este momento.