Aktivní potlačení hluku ve sluchátkách. Jak fungují sluchátka do uší s aktivním potlačením hluku? Je to účinné?
Tento příklad demonstruje použití adaptivních filtrů pro ztlumení akustického hluku v systémech aktivní redukce hluku.
Aktivní potlačení hluku.
Systémy aktivní regulace hluku slouží k tlumení nežádoucího hluku šířícího se vzduchem pomocí elektroakustických zařízení: měřicích zařízení (mikrofony) a budičů signálu (reproduktory). Signál šumu obvykle pochází z nějakého zařízení, například z rotačního stroje, a je možné měřit hluk v blízkosti jeho zdroje. Účelem aktivního systému redukce šumu je vytvořit „protihlukový“ signál pomocí adaptivního filtru, který utlumí šum v konkrétní tiché oblasti. Tento problém se liší od konvenční adaptivní redukce šumu v tom, že: - signál odezvy nelze okamžitě změřit, ale je k dispozici pouze jeho tlumená verze; - při adaptaci musí systém aktivní redukce šumu počítat se sekundární chybou šíření signálu z reproduktorů do mikrofonu.
Úkoly aktivního snižování hluku jsou podrobněji rozebrány v knize S.M. Kuo a D.R. Morgan, "Active Noise Control Systems: Algorithms and DSP Implementations", Wiley-Interscience, New York, 1996.
Cesta sekundárního šíření.
Sekundární cesta šíření je cesta, kterou se protišumový signál šíří z výstupu reproduktoru do mikrofonu pro měření chyb umístěného v tiché oblasti. Následující příkazy popisují impulsní odezvu cesty reproduktor-mikrofon s omezenou šířkou pásma 160-2000 Hz a délkou filtru 0,1 s. Pro tento úkol aktivní redukce šumu použijeme vzorkovací frekvenci 8000 Hz.
Fs = 8e3; % 8 kHz N = 800; % 800 počítá při 8 kHz = 0,1 sekundy průtok = 160; % dolní mezní frekvence: 160 Hz Fhigh = 2000; % horní mezní frekvence: 2000 Hz zpoždění S = 7; Ast = 20; % potlačení 20 dB Nfilt = 8; % pořadí filtrů % Vytvořte pásmový filtr pro simulaci kanálu s omezeným pásmem% šířky pásma Fd = fdesign.bandpass("N,Fst1,Fst2,Ast" ,Nfilt,Flow,Fhigh,Ast,Fs); Hd = design(Fd,"cheby2" ,"FilterStructure" ,"df2tsos" ,... "SystemObject" ,true); % Filtrování šumu pro získání impulsní odezvy kanálu H = krok (Hd,); H = H/norma(H); t = (1:N)/Fs; plot(t,H,"b"); xlabel("Čas, s" ); ylabel( "Hodnoty kurzů"); titul( "Impulzní odezva sekundární cesty šíření signálu");
Stanovení sekundární cesty šíření.
Prvním úkolem aktivního systému redukce hluku je určit impulsní odezvu sekundární cesty šíření. Tento krok se obvykle provádí před redukcí šumu pomocí syntetizovaného náhodného signálu přehrávaného přes reproduktory v nepřítomnosti šumu. Níže uvedené příkazy generují náhodný signál trvající 3,75 sekundy a také signál měřený mikrofonem s chybou.
NtrS = 30 000; s = randn(ntrS,1); % syntézy náhodného signálu Hfir = dsp.FIRFilter("Čítatel" ,H."); dS = krok(Hfir,s) + ... % náhodného signálu prošlo sekundárním kanálem 0,01*randn(ntrS,1); % šumu mikrofonu
Vytvořte filtr pro vyhodnocení sekundární cesty šíření.
Ve většině případů, aby bylo možné adekvátně řídit algoritmus, musí být doba trvání odezvy filtru odhadujícího sekundární cestu šíření kratší než samotná sekundární cesta. Použijeme filtr 250 řádů, což odpovídá impulsní odezvě 31 ms. Pro tento účel je vhodný jakýkoli adaptivní algoritmus filtrování FIR, ale obvykle se používá normalizovaný algoritmus LMS kvůli jeho jednoduchosti a robustnosti.
M = 250; muS = 0,1; hNLMS = dsp.LMSFilter("Metoda" ,"Normalizovaný LMS" ,Velikost kroku" , muS,... "Délka" , M); = krok(hNLMS,s,dS); n = 1:ntrS; plot(n,dS,n,yS,n,eS); xlabel("Počet iterací"); ylabel( "Úroveň signálu"); titul( "Identifikace sekundární cesty šíření pomocí algoritmu NLMS"); legenda( "Očekávaný signál","Výstup signálu""Chybový signál"); 
Přesnost výsledného odhadu.
Jak se přesně odhadne impulsní odezva sekundární cesty? Tento graf ukazuje koeficienty skutečné cesty a cesty vypočítané algoritmem. Pouze konec výsledné impulsní odezvy má nepřesnosti. Tato zbytková chyba nepoškodí výkon systému ANC, když pracuje na zvolené úloze.
Plot(t,H,t(l:M),Hhat,t,); xlabel("Čas, s" ); ylabel( "Hodnoty kurzů"); titul( "Určení impulsní odezvy sekundární cesty šíření"); legenda( "Platný", "Vyhodnoceno" , "Chyba"); 
Hlavní cesta šíření signálu.
Cesta šumu, která má být potlačena, může být také popsána pomocí lineárního filtru. Následující příkazy generují impulsní odezvu cesty zdroj šumu-mikrofon s omezenou šířkou pásma 200-800 Hz a dobou odezvy 0,1 s.
Zpoždění W = 15; průtok = 200; % dolní mezní frekvence: 200 Hz Fhigh = 800; % horní mezní frekvence: 800 Hz Ast = 20; % potlačení 20 dB Nfilt = 10; % pořadí filtrů
% Vytvořte pásmový filtr pro simulaci impulsní odezvy
% omezené pásmo Fd2 = fdesign.bandpass("N,Fst1,Fst2,Ast" ,Nfilt,Flow,Fhigh,Ast,Fs); Hd2 = design(Fd2,"cheby2" ,"FilterStructure" ,"df2tsos" ,... "SystemObject" ,pravda); % Filtrování šumu pro získání impulsní odezvy G = krok (Hd2,); G = G/norma(G); plot(t,G,"b"); xlabel("Čas, s" ); ylabel( "Hodnoty kurzů"); titul( "Impulzní odezva primární cesty šíření");
Potlačení ruchu.
Typickou aplikací aktivního potlačení hluku je tlumení zvuku rotujícího stroje kvůli jeho dráždivým vlastnostem. Zde budeme uměle generovat hluk, který by mohl pocházet z běžného elektromotoru.
Inicializace systému.
Nejběžnějším algoritmem pro systémy aktivní redukce šumu je algoritmus LMS s dodatečnou filtrací výstupního signálu filtru před generováním chybového signálu (algoritmus Filtered-x LMS). Tento algoritmus používá odhad sekundární cesty šíření pro výpočet výstupního signálu, který je destruktivní vůči nežádoucímu šumu v oblasti senzoru měření chyb. Referenční signál je zašuměnou verzí nežádoucího zvuku měřeného blízko jeho zdroje. Použijeme řízený filtr s dobou odezvy cca 44 ms a krokem nastavení 0,0001.
% FIR filtr použitý k modelování primární cesty šíření Hfir = dsp.FIRFilter("Čítatel" ,G."); % Adaptivní filtr implementující algoritmus Filtered-X LMS L = 350; muW = 0,0001; Hfx = dsp.FilteredXLMSFilter("Length" ,L,"StepSize" ,muW,... "SecondaryPathCoefficients" ,Hhat); % Syntéza šumu pomocí sinusových vln A = [.01 .01 .02 .2 .3 .4 .3 .2 .1 .07 .02 .01]; La = délka(A); F0 = 60; k = 1:La; F = FO*k; fáze = rand(1,La); % náhodné počáteční fáze Hsin = dsp.SineWave("Amplitude" ,A,"Frekvence" ,F,"PhaseOffset" ,phase,... "SamplesPerFrame" ,512,"SampleRate" ,Fs); % Audio přehrávač pro přehrávání výsledků algoritmu Hpa = dsp.AudioPlayer("SampleRate" ,Fs,"QueueDuration" ,2); % spektrální analyzátor Hsa = dsp.SpectrumAnalyzer("SampleRate" ,Fs,"OverlapPercent" ,80,... "SpectralAverages" ,20,"PlotAsTwoSidedSpectrum" ,false,... "ShowLegend" ,true);Simulace vyvinutého systému aktivní redukce hluku.
Zde budeme simulovat činnost systému aktivního potlačení hluku. Pro zvýraznění rozdílu bude redukce šumu deaktivována pro prvních 200 iterací. Zvuk na mikrofonu před potlačením představuje charakteristické „vytí“ průmyslových motorů.
Výsledný algoritmus konverguje přibližně 5 s (simulováno) po zapnutí adaptivního filtru. Porovnáním spekter signálu zbytkové chyby a původního šumového signálu lze pozorovat, že většina periodických složek byla úspěšně potlačena. Účinnost redukce hluku při stání však nemusí být jednotná napříč všemi frekvencemi. To se často stává ve skutečných systémech používaných pro úkoly aktivní regulace hluku. Posloucháním chybového signálu se výrazně snižuje nepříjemné „vytí“.
pro m = 1:400 s = krok (Hsin); % generování sinusoid s náhodnou fází x = součet(s,2); % generování šumu přidáním všech sinusoid d = krok (Hfir,x) + ... % šíření hluku primárním kanálem 0,1*randn(velikost(x)); % přídavku hluku doprovázejícího proces měření pokud m<= 200 % zakázat redukci šumu pro prvních 200 iterací e = d; jiný % povolit algoritmus redukce šumu xhat = x + 0,1*randn(velikost(x)); = krok(Hfx,xhat,d); koncový krok (Hpa,e); % reprodukce výstupního signálu krok(Hsa,); % spektra původního (kanál 1) a zeslabeného (kanál 2) signálu koncové uvolnění (Hpa); % ztlumení reproduktorů uvolnit(Hsa); % zakázat spektrální analyzátor Varování: Fronta nedosáhla 3456 vzorků. Zkuste zvýšit dobu trvání fronty, velikost vyrovnávací paměti nebo rychlost propustnosti.
Průměrný milovník hudby má v drtivé většině případů dost obyčejných a kvalitních, případně i nadzemních modelů, aby unikl před okolním světem a vychutnal si ten vnitřní s nějakou podivuhodnou kompozicí.
Existují ale případy, kdy pomohou pouze sluchátka s potlačením hluku, která nejen pomohou, ale zlepší vaši pohodu a výrazně usnadní život. Příklady nemusíte hledat daleko – zkusili jste si odpočinout na vyhrazeném místě v zábavné společnosti vedle? Nebo spát při dlouhém letu 8-10 hodin? V drnčícím autobusu nebo minibusu se stává problémem i odpočinek. Proto jsou sluchátka s potlačením hluku, jak se často stává, jedinou možností, jak uklidnit nervy a v klidu uniknout před shonem okolního světa. Jakmile si na hlavu nasadíte některý z níže popsaných modelů, dostaví se dlouho očekávané štěstí ticha a klidu ve společnosti vaší oblíbené hudby nebo rádia.
Tak na to zkusme přijít. Sluchátka s potlačením hluku: co to jsou, které modely si zaslouží pozornost, co se hodí do kanceláře a co do domácnosti? Označme nejúspěšnější modely ve formě hodnocení, s přihlédnutím k názorům odborníků v této oblasti a recenzím běžných majitelů.
- Bose QC 25
- Bose QC 20i
- Sennheiser MM 550-X cestovní
- Denon AH-NCW500
- Jabra Evolve 80 UC
Bose QC 25
Ne nadarmo se tomuto modelu přezdívá „The Big Noise Killers“. Výrobce jej řadí jako inovativní zařízení s maximální úrovní redukce hluku. Podle specifikací je model schopen potlačit 95 % vnějšího hluku.
Sluchátka Bose QC 25 Noise Canceling Headphones jsou považována za aktivní systém a běží na jednu AAA baterii. Trvá to asi 30 hodin. Za zmínku také stojí, že model má vynikající ergonomii a perfektně sedí na hlavě. Košíčky inteligentně obepínají uši, díky čemuž není tlak prakticky cítit.
Majitelé ve svých recenzích ocenili hluboké a obklopující basy a také přítomnost krásného a kompaktního pouzdra. Také kupující byli docela spokojeni s pasivním systémem redukce hluku, pokud by se vybila baterie. Některé odrazuje cena gadgetu, ale podle odborných recenzí je rovnováha ceny a kvality udržována na správné úrovni.
Součástí balení je kromě pouzdra vestavěný a pohodlný dálkový ovladač a také odnímatelný kabel, který je kompatibilní se všemi zařízeními Apple a některými gadgety na platformě Android. Mnoho majitelů označilo QC 25 za sluchátka s potlačením hluku do metra.
Odhadovaná cena - 23 000 rublů.
Bose QC 20i
Pokud lze předchozího respondenta označit za nejlepšího mezi modely přes uši a full-size, pak QC 20i patří mezi modely do uší. A tady se přezdívka „Malí zabijáci hluku“ hodí. Stejně jako 25. model mohou sluchátka QC 20i s potlačením hluku fungovat v aktivním i pasivním režimu. Pro udržení aktivního režimu je zde vestavěná baterie s výdrží přibližně 15 hodin.
Někteří majitelé si ve svých recenzích stěžují na nepříliš pohodlné pouzdro, kde je baterie uložena, a nazývají ji „okem“, ale po několika dnech používání pocit nepohodlí zmizí. Uživatelům se líbila ergonomie gadgetu – sluchátka nevypadnou a pohodlně sedí.
Názory odborníků a majitelů
Po zvukové stránce mě přístroj potěšil: mohutné a čisté basy, jasné vysoké frekvence a dobře vyvážené středy. Jediná věc, kterou majitelé ve svých recenzích zaznamenávají jako mínus, je nedostatek „čestného“ zvuku, protože mnoho hudebních skladeb se ve výstupu ukazuje jako mírně zdobené. To je patrné zejména v oblasti vysokých a nízkých frekvencí. V tomto ohledu zbývá doporučit zkušební jízdu gadgetu před nákupem, abyste nebyli po nákupu zklamáni. Navíc vysoká cena nedělá nákup lehkovážným.
Zařízení se dokonale synchronizuje se všemi produkty Apple a některými zařízeními na platformě Android. Drtivá většina majitelů gadgetů považuje tento model za sluchátka s potlačením hluku do kanceláře: malá, pohodlná a praktická.
Sennheiser MM 550-X cestovní
Tento model lze nazvat kvalitním kombi v retro stylu. Sluchátka Sennheiser řady 550 s potlačením hluku vypadají jako z 80. let, ale na rozdíl od starších modelů fungují perfektně.
Pokud jde o akustické vlastnosti, tento model je v některých ohledech před QC 25: „správný“ zvuk, vyvážené basy a „masitost“. Jediná věc, kde řada MM 550 ztrácí, je snížení hluku: 90 % až 95 % u QC 25.
Recenze vlastníků
Mezi nepopiratelné výhody majitelé ve svých recenzích zaznamenávají nepřítomnost drátů a dlouhou výdrž baterie v aktivním režimu. Kromě dalších pozitivních vlastností existují také další výrazné nuance, které tato sluchátka s potlačením hluku mají. Recenze ukázala, že gadget plně podporuje technologii SRS WOW HD, což znamená, že si majitel zařízení užije vynikající prostorový zvuk.
Model mimo jiné perfektně sedí na hlavě a umožňuje vám strávit spoustu času vaší oblíbenou činností bez jakéhokoli nepohodlí. Posledním bodem, který se může stát kritickým při výběru sluchátek, je vyměnitelná baterie - velmi vzácná kvalita i mezi drahými analogy.
Odhadovaná cena - 30 000 rublů.
Denon AH-NCW500
Jedná se o poměrně kompaktní model sluchátek s potlačením hluku, který se od masy ostatních liší poměrně zajímavým systémem ovládání. Gadget je vybaven odolným plastovým pouzdrem, které dokonale ladí s koženými vložkami.
Samostatně je třeba zmínit řídicí systém. Univerzální tlačítko pro přepínání skladeb, start a pauzu je umístěno na obou částech sluchátek. Na jednom z náušníků je navíc velmi pohodlné ovládání hlasitosti v podobě kroužku.
Pokud jde o režim aktivní redukce šumu, je zde ve srovnání s předchozími účastníky hodnocení znatelně slabý. Při práci nebo odpočinku však neuslyšíte chod kopírky ani hluk z klimatizace. Režim aktivní redukce šumu vybije baterii asi za 10 hodin v bezdrátovém režimu a poté můžete připojit vodiče a pracovat s pasivním systémem.
Názory uživatelů
Majitelé mluví o modelu ve svých recenzích velmi vřele. Téměř všichni byli spokojeni s vlastnostmi potlačení hluku ve spojení s vynikajícím zvukem. Gadget je obzvláště dobrý v basech a vysokých frekvencích, které přesně a „pravdivě“ předávají všechny informace posluchači. Někteří si stěžují na mírné propady ve středním pásmu, ale to je patrné u řady vzácných skladeb.
Odhadovaná cena - 15 000 rublů.
Jabra Evolve 80 UC
Značka je stále známá svými Bluetooth sluchátky, které si zcela podmanily obchodní segment. V nové řadě Evolve se společnost zaměřila na stejnou oblast, tedy vyvinula další kvalitní vychytávku pro byznys.
Tento model lze jako jediný ze všech recenzovaných nazvat headsetem. Jiní konkurenti mají mikrofon, ale ten je zabudován ve sluchátku a umístěn poměrně daleko od úst, zatímco modely Evolve jsou pro větší pohodlí vybaveny speciálně kloubovým výložníkem. A pokud v prvním případě máme průměrnou kvalitu přenosu kvůli vzdálené poloze, pak ve druhém - vše je přesně naopak.
Celkově lze říci, že Jabra Evolve 80 UC není pouze plnohodnotným headsetem, tedy „dva v jednom“. Majitelé opakovaně zaznamenali tuto příjemnou funkci ve svých recenzích a dispečeři a streameři o ní mluvili obzvláště vřele. Také řadu majitelů potěšil režim Nerušit. Pokud je aktivován, náušníky se rozsvítí červeně, čímž ostatní upozorní, že je uživatel zaneprázdněn. Životnost baterie gadgetu je docela přijatelná a mění se během dne. Neexistují také žádné otázky ohledně zvuku - vše je téměř dokonalé a nebyly žádné kritické připomínky.
Odhadovaná cena - 20 000 rublů.
Dnešní trh představují tisíce modelů sluchátek: od levných čínských špuntů do uší NoName až po exkluzivní Konečný zvukový design, stojí více $8 000 . Ceny se řídí potřebami zákazníků a technologií. Dnes si povíme něco o technologii aktivního potlačení hluku instalované ve většině uzavřených sluchátek a hlavně zjistíme příčiny bolestí hlavy při dlouhodobém poslechu takových „uší“.
Aktivní systém redukce hluku. Historie a princip fungování
Hudba se odedávna stala nejspolehlivějším společníkem člověka. Pro každou náladu, stav, emoce a zážitky se vždy najde melodie, která dokáže zahřát vaši duši, srdce i myšlenky. Výrobci začali o přenosné hudbě přemýšlet již v polovině minulého století. V roce 1979 spol Sony představil první přenosný kazetový přehrávač Walkman TPS-L2. O několik desetiletí později byl tento vývoj uznán jako jeden z největších vynálezů společnosti. V roce 1984 vydal japonský výrobce, který držel krok s dobou, první CD přehrávač Sony Discman D50. V létě 1998 vtrhl na trh první MP3 přehrávač – MPMan F10, s kapacitou 32 MB. A celou tu dobu doprovázel evoluci přehrávačů vývoj garantů kvalitního a dobrého zvuku – sluchátek.
Historie vývoje systému aktivního tlumení hluku (dále - SAS) začíná v dálce 1934 když vynálezce Paul Lug získává patent popisující princip rušení sinusových signálů vysílaných reproduktorem. V roce 1950 Lawrence Vogel je průkopníkem v používání systémů pro potlačení hluku v kokpitech vrtulníků a kabinách letadel.
Vrátil jsem se ke sluchátkům SAS 1957 rok kdy Willard Meeker na prezentovaném pracovním modelu on-ear sluchátek se mi podařilo odříznout hluk v audio rozsahu od 50 do 500 Hz. Společnost představila první sériový model sluchátek s aktivním systémem redukce hluku Bose na konci 80. let a byl používán v letectví.
Bose Quiet Comfort: začátek
Princip fungování SAS je z fyzikálního hlediska velmi jednoduchý. Jakýkoli zvuk je reprezentován vlnou, což znamená, že můžete vytvořit jeho zrcadlový obraz - obrácenou vlnu, která zcela zruší tu původní.
Sluchátka, vybavená systémem aktivní redukce hluku, obsahují mikrofony. Jejich úkolem je měřit hladinu okolního hluku. Zvukový signál přijímaný zvenčí je převeden na obrácenou vlnu a přenášen do hlavního reproduktoru. Nová vlna je aktivní v antifáze(minus užitečný signál - hudba) na šum a tím sníží svůj zvuk na nulu.
Bolest hlavy
Zdálo by se, že použití technologie aktivního potlačení hluku by mělo výrazně zlepšit život zapáleným milovníkům hudby, kteří si nedokážou představit chození do práce, procházky nebo aktivní odpočinek bez sluchátek omotaných kolem hlavy, hudebního pohonu a rytmu. Platí počet modelů vybavených SAS. Trh nabízí sluchátka v široké škále cenových kategorií a tvarových faktorů: od levných kompaktních špuntů do uší až po těžké studiové monitory. Systém redukce hluku se každým dnem zlepšuje, kvalita přehrávání hudby se zvyšuje, výrobci nacházejí nová a nová marketingová řešení, jak sluchátka se systémem popularizovat Zrušení šumu. Existuje však kategorie lidí, kteří jsou přes veškerý svůj pozitivní vztah k přenosnému zvuku nuceni opustit všechny technologické výhody „dokonalých sluchátek“ z jednoho prostého důvodu - nesnášenlivost systému aktivního potlačení hluku.
Realita dnešního trhu se výrazně liší od reality před pouhými 10-15 lety. Před vstupem do obchodu si kupující pečlivě prostuduje recenze, recenze a znovu si přečte tucet nebo dvě recenze a teprve poté se rozhodne pro nákup.
Mezi recenzemi věnovanými kategorii sluchátek s aktivním systémem redukce hluku od tak slavných značek, jako je Sony, najdete mnoho pozitivních aspektů. Ano, výrobci udělali opravdu hodně pro to, aby sluchátka nejen dobře zněla, ale také pohodlně seděla a měla zajímavý design. Přečtěte si řádky pozorněji a uvidíte, že malé procento šťastných majitelů si stěžuje na neustálé bolesti hlavy a nevolnost při nošení sluchátek s ASP. Co to je – přizpůsobené recenze od konkurenčních stran nebo realita, které ne každý čelí? Proč vás tedy bolí hlava při používání zdánlivě dokonalých sluchátek, která vám umožní vychutnat si křišťálově čistý zvuk bez cizího hluku?
Důvod první: když je moře rozbouřené.
Pokud jste alespoň jednou v životě museli zažít všechnu hořkost žalostného stavu, který je doprovázen mořskou nemocí, spěchám vás rozčílit. Možná jste v nešťastné kategorii 5-7% lidé, pro které zůstanou sluchátka s aktivním potlačením hluku zbytečným technologickým průlomem.
Mořská nemoc a bolesti hlavy způsobené sluchátky ASP mají mnoho společného. V okamžiku, kdy člověk klidně odpočívá v lodní kajutě, mozek pochopí, že tělo je v klidu. Loď se přitom neustále houpe na vlnách a tento pohyb zachycuje náš vnitřní akcelerometr - vestibulární aparát. Endolymfa pohybující se ve zvukovodu dráždí nervová zakončení, která vysílají impuls do mozku a tím dávají jasně najevo, že je tělo ve stavu pohybu. Ale vy ležíte v křesle v útulné kabině!
Tím, že si nasadíte sluchátka s aktivním potlačením hluku a vyjdete ven, klamete svůj mozek, aniž byste si to uvědomovali. Kolemjdoucí, jdoucí proti vám, hlučná dálnice, hučení kol, ostrý vítr – zrakové orgány jasně vykreslují, že jste na ulici. Ale sluchové orgány naznačují naprosté ticho. Tento rozpor mate mozek. Bohužel, bolest hlavy je zaručena.
Důvod druhý: monotónní podnět.
Když dědeček Newton pochopil, jak funguje aktivní potlačení hluku, řekl by následující: „Na sílu působí protisíla. Taková zvuková bitva a interferenční proces ve výsledku dosáhne požadovaného výsledku – eliminujeme zbytečný okolní hluk a můžeme se zcela ponořit do hudby.
Je tu jen jedno „ale“. V důsledku tohoto neustálého rušení hluku působí na ušní bubínky monotónní zvukové vlny. To neznamená, že bychom měli slyšet hučení nebo jakýkoli cizí hluk. Mozek vnímá výhradně různé zvukové toniky konkrétní zvukové nahrávky nebo stopy, ale nervový systém... Působení takových vibrací je principem, který funguje na bázi aktivního systému redukce hluku a bohužel je nemožné předpovědět, který organismus to povede k nevolnosti a bolestem hlavy.
Důvod třetí: ticho není vždy klidné.
Ve výzkumných ústavech a laboratořích zabývajících se studiem zvuku a zvukových vln existují tzv “absolutně tiché pokoje”. Jsou navrženy tak, že mohou zablokovat až 99,9% veškerý hluk. Právě v takových místnostech testují světoznámé značky kvalitní a drahé audio zařízení.
Představte si, že se ocitnete v takové místnosti. Po několika sekundách uslyšíte pištění komára. O pár minut později – kručení v žaludku a bušení srdce. Pět minut absolutního ticha začne v těle vytvářet stav úzkosti a vzrušení. Ani jeden člověk by v takové místnosti nevydržel déle než 45 minut.
Přestože při poslechu hudby na sluchátkách s aktivním systémem redukce hluku nepřichází v úvahu absolutní ticho, samotný princip fungování ASH se prolíná s onou velmi „naprosto tichou místností“. Lidé, jejichž tělo není přizpůsobeno tomuto typu sluchátek, budou pociťovat bolesti hlavy a nevolnost 1,5 – 2 hodinyúkon.
Důvod čtvrtý: basa je můj nepřítel
Podle výšky se obvykle všechny zvukové frekvence při ekvalizaci dělí na: vysoké, střední a nízké. Systém aktivního potlačení hluku odvádí svou nejlepší práci při odstraňování nízkých frekvencí, které převážně saturují hluk z ulice kolem nás. Nejhorší situace je u vysokých frekvencí, protože existuje riziko potlačení užitečného zvukového signálu představovaného hudbou.
Zrcadlová zvuková vlna, reprodukovaná v protifázi pro potlačení okolního hluku, je nejpřesněji nasycená nízké frekvence. Nízké frekvence způsobují maximální vibrace při vystavení kapalině, a pokud vezmeme v úvahu skutečnost, že lidský vestibulární aparát je naplněn endolymfa, pak neustálé vibrace z dunivých basů způsobují bolesti hlavy.
Důvod pátý: konstrukční vada
Dalším důvodem, proč může majitel sluchátek s aktivním systémem redukce hluku neustále bolet hlava, je příliš utažená čelenka. To je však častý problém on-ear sluchátek a samotný SAS za to jen těžko může.
Designovým prvkem všech on-ear sluchátek je elastická čelenka, která by je měla držet na hlavě. Neustálé napětí na temporální zóně vede ke zvýšenému tlaku. Po několika hodinách používání takto „těsných“ sluchátek se dostaví bolesti hlavy a nevolnost.
Jak se vyhnout zbytečným nákupům
Sluchátka vybavená systémem aktivního potlačení hluku mají samozřejmě řadu výhod: pohodlí při poslechu hudby, vysokou úroveň detailů zvuku a bezpečnou úroveň hlasitosti. Bohužel není možné přesně předpovědět, jak bude vaše tělo reagovat na SAS. Než rozdáte své těžce vydělané peníze a pak si doslova nestěžujete na bolest hlavy, zkuste si od přátel nebo známých půjčit sluchátka vybavená ASP. Pamatujte, že abyste pochopili, zda má SAS skutečně negativní vliv na váš stav, musíte sluchátka poslouchat déle než 2-2,5 hodiny.
Po zakoupení modelu sluchátek, který se vám líbí, který se podle něj nazývá „bez pohledu“. Článek 502 Občanský zákoník Ruské federace a článek 25 Zákon Ruské federace ze dne 7. února 1992 č. 2300-1 „O ochraně práv spotřebitele“, máte 14 dní na vrácení zboží, které „neodpovídá stylu, barvě nebo rozměrům“, při dodržení všech skladovacích podmínek. Abyste předešli neshodám a odmítnutí vrácení, před nákupem si znovu přečtěte výše uvedené články a poraďte se s konzultantem v konkrétní prodejně.
4,75 z 5, hodnoceno: 8 )
Zvuková vlna je vlna stlačování a řídnutí vzduchu. Pokud použijete reproduktory k vytvoření vln stejné frekvence a amplitudy, ale opačné fáze, budou se vzájemně zeslabovat. Toto je princip činnosti ANC (Active Noise Control), znázorněný na obrázku 1. Aktivní redukce šumu je technologie, která dokáže výrazně snížit hladinu hluku, zvláště pokud je zdroj zvuku dobře lokalizován. ANC vykazuje ještě lepší výsledky, pokud má spektrum šumu periodické složky.
Inovativní společnost Promwad vyvíjí vestavěné, škálovatelné systémy aktivní redukce hluku pro různé aplikace.
Oblasti použití systémů ANC
- Větrání
- Tiché serverové skříně
- Okna a svahy
- Osobní a nákladní auta
Obrázek 1 - Princip činnosti ANC
Ventilační zařízení, digestoře, kompresory
Jedna zřejmá aplikace pro aktivní potlačení hluku je větrání- ventilační zařízení, digestoře, kompresory. Mechanické větrací systémy jsou hlučné, což může mít negativní dopad na lidi, kteří v takových prostorách tráví dlouhou dobu. Příkladem takového prostoru mohou být „čisté“ místnosti, kde lidé musí pracovat dlouhé hodiny v kuse. Princip aktivního omezování hluku navrhl již dávno, v roce 1936 P. Leug, ale v té době nebylo technicky možné aplikovat systém ANC v moderním slova smyslu a donedávna se řešil problém hluku z větrání. pouze instalací konstrukcí pohlcujících zvuk, zvukových clon a různých rezonátorů . V současné době vyvíjíme škálovatelný systém ANC pro ventilaci.
Tento zvukový úryvek ukazuje výsledek simulace systému ANC. Nejprve je vypnutý, hluk ventilátoru je jasně slyšitelný. Poté se systém zapne a šum zeslábne - periodické složky zmizí ze spektra. V prezentovaném příkladu nebyla modelována pasivní zvuková izolace, což může výsledek ještě zlepšit.
Tiché serverové skříně
Tiché serverové skříně- další oblíbený produkt, kde lze úspěšně použít systém ANC ve spojení s pasivními zvukově izolačními prostředky. Tato symbióza obou principů je nejúčinnější, protože hluk je utlumen v celém frekvenčním rozsahu: ANC je nejúčinnější v oblasti nízkých frekvencí a pasivní zvuková izolace je nejúčinnější ve střední a vysokofrekvenční oblasti. Obecně lze říci, že pasivní zvuková izolace může být účinná v oblasti nízkých frekvencí, ale tloušťka zvukotěsného materiálu musí být alespoň polovina vlnové délky. Například pro brum s frekvencí 50 Hz vyžaduje účinná hluková izolace vrstvu materiálu o tloušťce asi 3 metry, což je nereálný požadavek na serverovou skříň. A systém ANC je mnohem kompaktnější a také neruší proudění vzduchu pro ventilaci obsahu skříně.
Dvojitá okna a svahy
Slibná oblast použití pro ANC je dvojitá okna a svahy. Pokud se dům nachází v blízkosti dálnice, může neustálý hluk nepříznivě ovlivnit zdraví obyvatel. Proto naše nejbližší plány zahrnují přizpůsobení ANC pro instalaci do oken s dvojitým zasklením a okenních sklonů. Popularitu takových oken je těžké přeceňovat - stojí za to si představit letní noc, kdy nemůžete otevřít okno kvůli hluku na ulici a nechcete spát se zapnutou klimatizací.
Snížení hluku v autech
Rozvoj ANC pro použití v osobních, osobních a nákladních automobilech- jeden z našich bezprostředních cílů. Hluk v autě pochází hlavně z hluku pneumatik na povrchu vozovky a přenáší se odpružením a karoserií. Obtížnost systémů potlačení spočívá v nutnosti umístit reproduktory tak, aby zvuková vlna z nich rušila okolní hluk právě v oblastech, kde se nacházejí lidé. Plánujeme vyvinout systém jak pro implementaci velkými automobilkami, tak pro customizéry.
Specifikace:
- Počet kompenzačních reproduktorů: 1-8
- Počet mikrofonů/neakustických senzorů: 2-16
- Pracovní frekvenční rozsah: 20 Hz - 1000 Hz
- Úroveň periodického útlumu: 25 dB
Chcete do svého projektu implementovat technologie pro snížení hluku?
s námi vám odpovíme.
Zda uslyšíte více dunění železničního vagónu nebo zvuk vaší oblíbené skladby přímo závisí na míře a kvalitě odhlučnění vašich sluchátek. Jak se můžete zbavit vnějšího hluku a hlavně, vyplatí se to dělat?
Kde a kdy potřebujete snížení hluku
Obvykle se doporučuje používat na dlouhé cesty. Typický reklamní plakát zobrazuje dobře oblečeného muže středního věku v business třídě v letadle. Na mezinárodních letech vždy narazíte na pár lidí, kteří si hned po startu nasadí na hlavu sluchátka s potlačením hluku. Pokud se nad tím zamyslíte, letadlo nebo řekněme vlak není zdaleka jediným důvodem, proč používat sluchátka s potlačením hluku. Metro nemůže být o nic méně hlučné a právě na rušné městské ulici je obtížné poslouchat hudbu a ignorovat hluk projíždějících aut. Ještě zajímavějším příběhem je použití takových sluchátek v interiéru. Proč? No, řekněme, že můžete poslouchat hudbu doma a neslyšet běžící televizi. A v kanceláři, která přes den bzučí jako v úlu, můžete pracovat klidně a soustředěně v tichu a pohodlí. A ať vám vaši kolegové závidí váš klid!
Chcete zůstat v tichu a samotě, když je kolem hluk a chaos? Pořiďte si dobrá sluchátka s potlačením hluku. Neexistuje lepší způsob, jak na chvíli „vypnout zvuk“.
Je nutné kupovat sluchátka s aktivním potlačením hluku?
Potlačení hluku ve sluchátkách může být aktivní nebo pasivní. Začněme tím jednodušším – pasivním. Pokud používáte uzavřená sluchátka, která vám do uší padnou docela těsně, můžete již získat dobrou úroveň izolace hluku.
V případě sluchátek do uší pomohou pěnové koncovky zlepšit izolaci hluku. Ale ne všechny, ale pouze speciální, hustší, se zvýšenou hlukovou izolací. Mezi silikonovými tryskami nelze nezmínit dvou- a tříokruhové „rybí kosti“. Nezapomínejte ale, že z fyziologických a někdy i psychických důvodů nejsou vhodné pro každého. Chcete-li získat efekt vánočních stromků, musíte je vložit dostatečně hluboko do zvukovodu; V tomto případě by silikonové plátky měly uvnitř vytvořit alespoň dva obvody pro izolaci hluku.
Velmi účinné mohou být i klasicky tvarované silikonové hroty vyplněné pěnou nebo gelem. Gelové jsou hutnější a elastičtější, ale při dlouhodobém nošení způsobují nepříjemnosti, pokud vám ani trochu nevyhovuje velikost. Obecně platí, že v otázce izolace vnějšího hluku hraje klíčovou roli správný výběr koncovek pro sluchátka do uší. Kromě toho, že příliš velká a malá sluchátka nezůstanou v uších, je potřeba přesně vybrat jejich velikost a tvar. Pokud výrobce sluchátek šetřil a do sady nezahrnul dostatečný výběr koncovek, najděte alternativní možnosti a věnujte čas výběru těch správných. Měli jsme samostatný materiál o výběru náušníků pro sluchátka -
Odměnou vám bude nejen ticho a pohodlí při dlouhodobém nošení, ale také čistší zvuk s vylepšenou hloubkou a bohatostí basového rozsahu. A nejdůležitější je, že čím účinnější budou přílohy, tím méně důvodů ke zvýšení hlasitosti přehrávače bude i tak dobře slyšitelná.
Uzavřená sluchátka do uší a správně zvolené koncovky jsou tedy vynikajícím způsobem, jak se zbavit vnějších zvuků a ochránit sluch před přetížením hlasitou hudbou.
A co běžná sluchátka přes uši?
S náušníky přes uši nebo přes uši se mohou pochlubit také vysokým stupněm pasivní izolace vnějšího hluku. Zjistit, které z nich to dokážou lépe než ostatní, je poměrně jednoduché. Za prvé, musí být uzavřeného typu, měkké, nadýchané nebo s high-tech pěnovým plnivem, které reaguje na teplo. A ve všech případech je preferovaným materiálem pro konečnou úpravu náušníků co nejměkčí kůže a preferovaný tvar je oválný. I bez aktivního potlačení hluku jsou tato sluchátka velmi účinná při eliminaci vnějšího hluku.
Jak fungují sluchátka do uší s aktivním potlačením hluku?
Sluchátka s potlačením hluku nejsou nutně velcí blbci. Princip funkce aktivního potlačení hluku je jednoduchý. Na sluchátku je mikrofon, který detekuje hluk přicházející zvenčí a přidává jej k reprodukovanému zvukovému signálu v protifázi. Překrytí vnějšího hluku na jeho obrácenou verzi má za následek ticho. Ale hudba zůstává nedotčena. Tedy, nebo téměř nedotčená.
Sluchátka do uší s potlačením hluku jsou poměrně vzácná, ale existují. Možným důvodem jejich neoblíbenosti je jednotka s baterií a procesorem, která zvuk zpracovává. Je poměrně velký, těžký, vypadá a váží jako . Tato sluchátka však mohou být velmi účinná, zvláště se správnými koncovkami. A jejich hlavní výhodou je, že v nich můžete spát například v letadle nebo meziměstském autobuse: chybí čelenka ani velké košíčky, které vám brání v pohodlném ležení.
Vlastnosti sluchátek přes uši s aktivním potlačením hluku
Elitní a těžké dělostřelectvo ve věcech potlačování hluku -. Na rozdíl od těch do uší lze jejich mikrofon instalovat nejen zvenčí, ale i dovnitř košíčků. Externí mikrofon je účinnější na vysokých a středních frekvencích, zatímco interní mikrofon má větší schopnost rušit nízkofrekvenční šum, ale se zvyšující se frekvencí ztrácí účinnost. Jinými slovy, sluchátka do letadel a metra musí mít mikrofon uvnitř náušníků. A abyste se ochránili před otravnými kolegy z televize nebo klábosícími v kanceláři, je lepší zvolit sluchátka do uší s mikrofonem nainstalovaným venku nebo „tlumiče hluku“ do uší.
Nejpokročilejší a podle toho i nejdražší sluchátka mají mikrofony zvenku i zevnitř. Někdy je takových mikrofonů i více, a pokud výrobce nikde neudělal chybu, efekt je úžasný. Skoro jako v anechoické komoře. Nejprve se rozhodněte, jakého hluku se zbavíte. To pomůže vyřešit problém bez nákupu ultra drahých modelů s více mikrofony.
Technické detaily takových zařízení
Sluchátka s aktivním potlačením hluku jsou z technického hlediska jednoduchá věc, ale mají své vlastní vlastnosti. Někteří výrobci například zabudovávají funkci, která vám umožní slyšet okolní zvuky, aniž byste museli sundávat sluchátka. Externí mikrofony začnou pracovat v reverzním režimu, to znamená, že přenesou všechny vnější zvuky do sluchátek a můžete například mluvit s osobou bez sundání sluchátek nebo zapnout zvuk, abyste slyšeli oznámení znějící v letadle. .
Výrobci Hi-Fi sluchátek přeměňují sluchátka s potlačením hluku na aktivní modely. Už mají vestavěný zesilovač s napájením, zbývá jen kvalitní a přepínatelný systém potlačení hluku. Ve výsledku tak získáme i funkci aktivních sluchátek, které bude stejně snadné zkoordinovat s jakýmkoliv smartphonem nebo přehrávačem, jelikož nejsou závislé na výkonu zesilovače v nich zabudovaného. Pečlivě si přečtěte specifikace. Některá sluchátka s potlačením hluku dostala funkci aktivního režimu nikoli navíc, ale místo obvyklého pasivního.
Jaké jsou nevýhody sluchátek s potlačením hluku?
Za prvé, jen ta nejmodernější a nejdražší sluchátka jsou schopna vytvořit něco podobného do úplného ticha. Většina systémů redukce hluku je účinná pouze v části slyšitelného frekvenčního rozsahu. Například v letadle neuslyšíte hučení, ale budete schopni porozumět řeči svého partnera, aniž byste si sundali sluchátka, nebo naopak hlas bude stěží rozlišitelný, ale vysokofrekvenční a nízkofrekvenční hluk bude rušit váš sluch.
Za druhé, docela často sluchátka jsou hlučná. Ano, ano, je to tak: tlumiče hluku vydávají hluk. Obvod pro potlačení šumu je v podstatě zesilovač, který může generovat vysokofrekvenční šum, který se pohybuje od sotva slyšitelného u špičkových modelů až po slyšitelné syčení u modelů nižší třídy.
Třetí, - změna zvukového charakteru. Většina sluchátek s potlačením hluku má tlačítko pro vypnutí a je schopna pasivního provozu. Sluchátka se zapnutou a vypnutou redukcí hluku jsou tedy z hlediska zvukového charakteru dva zcela odlišné modely.
Za čtvrté, toto výživa. Všechna sluchátka s aktivním potlačením hluku jsou buď dobíjecí, nebo na baterie. I když používáte mobilní baterii, která dokáže dobít jakýkoli gadget ve výšce 10 000 metrů nad zemí, doporučují se modely s vyměnitelnými bateriemi (obvykle mluvíme o standardních „AA“ nebo AAA „prstových“ bateriích). Nabíjení vestavěné baterie nějakou dobu trvá, ale stačí baterie vyměnit a sluchátka používat dál.
S výjimkou drahých modelů jsou sluchátka s potlačením hluku kompromisem mezi akustickým komfortem a kvalitou zvuku ve prospěch těch prvních.
Otázka užitečnosti sluchátek s potlačením hluku má podle nás jasnou odpověď. Pokud alespoň občas letíte letadlem nebo jste v hlučné místnosti, je to určitě nezbytná věc. V rušném městském životě je ticho nesmírně cennou látkou. Psychologové a lékaři říkají, že je to užitečné a dokonce nezbytné pro zdraví.
