Cum funcționează căștile cu anulare a zgomotului (și cum le testăm)

Bose a introdus pentru prima dată căștile QuietComfort în 2000, iar de atunci lumea anulării active a zgomotului (ANC) la nivel de consumator a crescut exponențial. În fiecare an, testăm zeci de căști și căști care promit să blocheze sunetele lumii din jurul tău, fie că este vorba de zgomotul unui avion care decolează sau de un coleg vorbăreț cu o tastatură mecanică. Dar ce este anularea zgomotului exact și cum o testăm? Suntem aici pentru a vă ajuta să înțelegeți ce poate și ce nu poate face ANC și ce căutăm în testare pentru a determina cele mai bune modele pe care le puteți cumpăra.

Anularea pasivă a zgomotului (sau izolarea zgomotului)

Căștile și căștile sunt aproape întotdeauna concepute pentru a bloca zgomotul exterior într-o anumită formă. Anularea activă a zgomotului folosește circuite complicate (pe care le vom explica mai jos), dar aceasta nu este singura modalitate de a face acest lucru.

Anularea pasivă a zgomotului, sau izolarea zgomotului, utilizează materiale și inginerie fizică pentru a vă izola manual urechile de zgomotele din exterior. dopurile pentru urechi asigură izolarea pasivă a zgomotului, la fel ca majoritatea căștilor în canal datorită modului în care vârfurile lor din silicon sau spumă se potrivesc în urechi. Căștile supraear (circumaurale) pot oferi, de asemenea, izolare pasivă a zgomotului, folosind căștile pentru a crea o etanșare fiabilă în jurul urechii, pentru a bloca o zonă decentă de zgomot ambiental, îmbunătățită cu materiale precum spuma cu memorie. Căștile ANC se bazează adesea pe aceste elemente pentru a ajuta la blocarea zgomotului în plus față de circuitele pe care le folosesc.

Deci, fie că vorbim de căști cu etanșare a canalelor sau căști circumaurale, începe cu izolarea zgomotului înainte ca circuitele ANC mai complicate să intre în joc.

Cheia pentru anularea activă a zgomotului: audio invers

Conceptul de bază al modului în care funcționează anularea activă a zgomotului este simplu. Gândiți-vă la o undă sinusoidală pe un grafic, cu înălțimea arcului său în teritoriu pozitiv. Acum, imaginați-vă exact inversul acesteia, cu punctul său cel mai de jos aliniat cu vârful undei sinusoidale pozitive. La fel cum adăugăm rezultate de la 1 la -1 în 0, aceste două valuri se anulează reciproc. Deci, dacă undele reprezintă semnale audio, ele se anulează în esență una pe cealaltă, creând liniște.

Asta este ANC. Microfoanele încorporate în căștile ANC captează zgomotele din jur, iar circuitele de procesare audio preiau aceste zgomote și le generează inversul pentru a le anula în timp real.

Dacă toate sunetele din jurul nostru ar fi la fel de simple și previzibile ca undele sinusoidale, anularea activă a zgomotului ar fi ușor de implementat, mai ieftin de produs și extrem de eficient aproape tot timpul. Dar sunetul este rareori la fel de constant, iar complexitatea lui poate face dificil ca circuitele de anulare a zgomotului să genereze un invers precis. ANC funcționează de obicei destul de bine pentru sunete constante, cum ar fi zgomotul unei unități AC sau zgomotul unui avion. Este mai greu să creezi cu precizie inverse pentru sunete care variază destul de mult în înălțime și volum, cum ar fi cineva care cântă, sau un sunet de percuție, cum ar fi cineva care bate din palme.

În plus, în timp ce sunetele cu frecvență joasă sunt relativ ușor de creat unde inverse, frecvențele mai înalte sunt mai greu de adaptat. Deoarece ANC funcționează cel mai bine pe frecvențe joase și sunetele constante, producătorii folosesc câteva trucuri suplimentare pentru a reduce sunetele înalte și tranzitorii.

Un truc pe care îl vedem adesea, în special la perechile mai puțin costisitoare de căști cu anulare a zgomotului, este că producătorii vor introduce un șuierat asemănător unui zgomot alb în semnal care maschează efectiv frecvențele pe care circuitele nu le pot elimina. Totuși, aceasta nu este anularea zgomotului, este crearea de zgomot și o notăm în recenziile noastre ori de câte ori îl auzim.

Anularea activă a zgomotului vs. Anularea adaptivă a zgomotului

Aparent, anularea adaptivă a zgomotului se referă la anularea activă a zgomotului care se adaptează la sunetele pe care le aude în timp real pentru a crea cea mai bună anulare posibilă a zgomotului pentru acel mediu. Dacă asta îți sună mult ca definiția de bază a ANC, nu te înșeli. La urma urmei, ANC trebuie să fie adaptiv, altfel nu ar funcționa. Dar unele companii susțin ideea că anularea zgomotului lor poate spune unde vă aflați și poate ajusta modul în care circuitele se comportă în consecință. Modelele Sony recente, de exemplu, funcționează cu o aplicație care are capacitatea de a „învăța” mediile pe care le frecventați și de a oferi cel mai bun ANC pentru acele zone.

Indiferent cât de avansat ar suna toate acestea, în inima lui, este ceea ce ar trebui să facă tot ANC. ANC nu ar trebui să funcționeze doar în gări, trebuie să funcționeze peste tot. Acest lucru necesită trimiterea celui mai bun rezultat pe baza analizei audio în timp real de la microfoane care monitorizează în mod constant mediul înconjurător.

Așadar, pentru a spune clar, tehnologia se îmbunătățește mereu, iar producătorii trebuie să inventeze jargon pentru a-l diferenția de versiunile anterioare. Deci, da, ceea ce se numește anularea adaptivă a zgomotului este în general o îmbunătățire față de ANC din anii precedenți, dar cu grade diferite de performanță și consecvență și un pic de vânzări pe deasupra.

Probleme comune de anulare a zgomotului

După cum am menționat mai devreme, șuieratul este ceva de care trebuie să fii atent și o problemă comună în rândul căștilor cu preț redus. Un alt semnal roșu este impactul anulării zgomotului asupra ieșirii audio a unei anumite perechi de căști. Pornirea și dezactivarea ANC nu ar trebui să schimbe semnătura sonoră, iar la modelele de calitate superioară, nu. Dar am testat o mulțime de căști ANC care au probleme în acest sens. Uneori, schimbarea semnăturii sunetului este foarte subtilă, dar o mulțime de perechi mai ieftine sună extrem de diferit atunci când ANC este activat, iar acele modele sunt cel mai bine evitate.

Presiunea în ureche este o altă problemă. Modificările percepute de presiune cauzate de ANC variază nu numai de la căști la căști, ci de la persoană la persoană. O pereche s-ar putea simți bine pentru mine, dar profund inconfortabil pe capul tău. Cu toții suntem construiti diferit și, ori de câte ori este posibil, este ideal să testați singur căștile pentru a vă asigura că presiunea din ureche nu vă va deranja. Să te bazezi pe ceea ce spune o recenzie este util într-o anumită măsură, dar în cele din urmă, nu pot să știu dacă urechile tale vor reacționa la fel ca ale mele la anularea zgomotului de la o anumită pereche de căști.

Cum testăm anularea zgomotului

Credeți sau nu, procesul nostru de testare pentru căștile cu anulare a zgomotului este în continuare aproape același în timpul pandemiei de COVID-19, așa cum a fost cu ani în urmă. La urma urmei, nu luam un zbor cross-country de fiecare dată când testăm o nouă pereche de căști. Și în timp ce orașul New York, unde ne facem testele, este mai silențios decât de obicei, testarea pe stradă reprezintă doar o mică parte din modul în care determinăm eficacitatea căștilor ANC. Pentru a spune definitiv care pereche se ocupă cel mai bine de ce frecvențe, avem nevoie de consecvență și nu o putem obține ușor pe străzi.

Deci, pentru cea mai mare parte a testării noastre, folosim aceleași fișiere de sunet, la aceleași niveluri de volum, prin aceleași difuzoare, în aceeași cameră tratată acustic pentru a genera zgomot. Testăm cu fișiere de sunet cu zgomot de frecvență joasă, fișiere de măturare de înaltă frecvență și înregistrări ale restaurantelor și birourilor zgomotoase. De asemenea, punem căștile prin teste de stres, redând fișiere de sunet la niveluri de volum ridicate pe care nicio pereche nu va reuși să le anuleze pe deplin, pentru a determina cât de eficiente sunt în condiții extreme.

Comparând modul în care căștile gestionează aceste fișiere de sunet, precum și zgomotul exterior, putem obține o citire despre care modele sunt mai eficiente în a forma zgomotul înapoi. Răspunsul nu este întotdeauna simplu; unele perechi sunt mai bune decât altele la eliminarea unor intervale de frecvență specifice, unele sunt inconsecvente și unele se descurcă mai bine la un nivel de volum, dar semnificativ mai rău la altul.

Apoi, mai este și problema de șuierat menționată mai sus, pe care o testăm într-o cameră excepțional de liniștită. Spațiul nostru de testare semi-izolat fonic, tratat acustic este ideal pentru aceasta, permițându-ne să ascultăm șuieratul fără niciun zgomot exterior. Când se adaugă un șuierat sonor la semnalul audio într-o cameră super-liniștită, activarea ANC va părea de fapt să facă lucrurile mai tare, nu mai silențioase.

Evident, toate aceste teste se fac fără să fie redată muzică prin căști, dar testăm și performanța audio, atât pentru a vedea cum sună căștile, cât și pentru a vedea dacă ANC modifică deloc semnătura sonoră. La urma urmei, acestea sunt căști, iar modul în care sunetul contează la fel de mult ca și cât de bine blochează sunetele din exterior. Pentru mai multe despre cum evaluăm performanța audio, vedeți povestea noastră despre cum testăm căștile.

În cele din urmă, odată ce toate testele noastre sunt finalizate, luăm în considerare anularea zgomotului și performanța audio, pe lângă alți factori, cum ar fi prețul și experiența utilizatorului, pentru a determina o evaluare. Testăm majoritatea căștilor majore (și nu atât de importante) cu anulare a zgomotului de pe piață, iar fiecare dintre recenziile noastre este o scufundare profundă în toate aspectele performanței lor.

Pentru a arunca o privire asupra modelelor noastre preferate actuale, consultați ghidurile noastre pentru cele mai bune căști cu anulare a zgomotului, cele mai bune căști fără fir adevărate cu anulare a zgomotului și o comparație directă a celor mai bune modele ANC de pe piață în acest moment.