Преимущества адаптивного шумоподавления
Сложность разработки высококачественного решения для подавления шума заключается в том, что необходимо приспособить его под анатомические особенности слухового тракта тысяч пользователей.
В простом случае активное подавление шума описывается как инвертирование шума. В реальности же при создании системы подавления необходимо учитывать время прохождения шума от основного микрофона до барабанной перепонки. Если система ANC моделирует путь распространения шума некорректно, то создаваемая ею защита окажется неточной и даже может усилить шум. Таков риск использования универсальных статичных фильтров.
Адаптивный фильтр использует микрофон контроля погрешностей или доли шума в полезном сигнале, что позволяет более точно моделировать то, что слышит пользователь. Так система может адаптироваться или перестраивать фильтры, обеспечивая лучшую защиту от шума для данного конкретного пользователя в конкретной акустической обстановке.
Как работает система активного шумоподавления Poly
Преимущество системы адаптивного шумоподавления в том, что она учитывает уникальные физиологические особенности каждого пользователя. В дополнение к этому, адаптивное решение может отслеживать фактический шум и настраивать фильтры на основании его типа, чтобы сделать подавление максимально эффективным.
Еще сравнительно недавно перестраиваемыми фильтрами для подавления шума снабжались только изолирующие вакуумные или накладные наушники. Сегодня даже неизолирующие наушники могут оснащаться технологиями адаптивного подавлением шума, так как современные алгоритмы способны компенсировать различные искажения, возникающие из-за плохой пассивной изоляции. Адаптивные решения звучат лучше, чем системы с обратной связью, поскольку не создают нежелательного окрашивание звука.
Эффективность наушников с активным шумоподавлением
К сожалению, ANC-система неидеальна. Нет ни одной модели беспроводных наушников с активным шумоподавлением, которые могли бы обеспечить полное отсутствие фона на протяжении всего диапазона, воспринимаемого человеком. Лучше всего качественный шумодав работает на частоте 100-1000 Гц. На этом отрезке диапазона достигается снижение внешнего влияния звуков до −30 дБ.
Поскольку низкие частоты человек воспринимает не столько ушами, сколько телом, используемая ANC-система малоэффективна. При обработке шумов частотой выше 1000 Гц шумодавы могут даже немного добавить фон. Это будет очень слабое шипение, услышать которое сможет не каждый пользователь.
Sennheiser PXC 480
В некоторых моделях наушников система реализована просто великолепно: надевая условные Sennheiser PXC 480, сначала создаётся впечатление, будто находишься в тихой комнате, а не в шумном метро или улице. Более того, встречаются гаджеты, в которых предусмотрено временное отключение функции ANC, а окружающие звуки слышны из акустических излучателей. Эта функция позволяет разговаривать с людьми или прослушать важную информацию, не снимая наушники.
Как работает шумоподавление в микрофонах?
Принцип этой функции заключается в том, что в ее корпусе на самом деле есть два идентичных микрофонных элемента, соединенных друг с другом и расположенных в шахматном порядке, как вы можете видеть на следующем рисунке.
Любой звук, исходящий издалека, достигает двух элементов в виде пары практически идентичных акустических возбуждений, каждое из которых улавливается двумя элементами и обрабатывается для генерации электрического сигнала. Принцип шумоподавления заключается в том, что когда источник звука обнаружен быть далеко , один из двух элементов микрофона будет генерировать нормальный выходной сигнал, а другой – то же самое, но обратное , Благодаря их синфазному расположению два выходных сигнала оппонировать и отменяют друг друга.
Это то, что называется активное шумоподавление .
Однако, если акустические возбуждения исходят от ближайшего источника звука и каждое из них выходит за пределы оси захвата микрофона, стимуляции двух элементов будут неравномерными, и их выходы могут быть подавлены только частично. В результате возникает электрический выходной сигнал в ответ на соседний звук, и, другими словами, если обнаруживается, что звук приближается, он не отменяется.
Основное предположение заключается в том, что ближайший источник звука исходит от человека, говорящего в микрофон, и поэтому он не хочет, чтобы его подавляли
Хотя всегда есть критическая ось, которая может вызвать отмену, она очень мала, и производитель уже принимает ее во внимание при размещении корпуса микрофона, поэтому нам не о чем беспокоиться. общий способ
Суть всего в том, что микрофоны с шумоподавлением фактически имеют два микрофона; Когда дело доходит до обработки сигнала, если фиксируется, что он исходит издалека, потому что они входят в микрофон практически на одной оси, один из микрофонов генерирует обратный сигнал, чтобы подавить другой, устраняя фоновый шум. С другой стороны, если звук поступает по разным осям, обнаруживается, что источник звука находится близко, предполагается, что это говорит человек, и, следовательно, сигналы не отменяются, а затем генерируются правильные электрические сигнал.
Какие есть альтернативы
На данный момент активное шумоподавление является самым технологичным решением. Эта фишка отсекает до 95% посторонних звуков при прослушивании музыки. При этом используется целая цепочка дополнительных элементов и это сказывается на стоимости наушников и гарнитур с активным подавлением шума.
В противовес данной технологии можно поставить пассивное шумоподавление. Оно достигается путем герметизации человеческого уха от внешних шумов за счет массивных амбушюр в накладных моделях наушников или гибких и принимающих любую форму амбушюр в вакуумных моделях.
При прочих равных параметрах такие наушники стоят дешевле и проще в устройстве, а значит – надежнее в эксплуатации.
Почему я всё ещё слышу некоторые звуки при включённом шумоподавлении?
Несколько причин:
- Микрофоны и динамики ваших наушников имеют ограниченный диапазон действия, то есть они не слышат и не могут воспроизвести некоторые волны.
- Вы слышите не только ушами, но и частично всем телом: вы ощущаете вибрации окружающей среды, которые тоже могут восприниматься как звук.
- Человеческий слух настроен хорошо различать человеческие голоса, поэтому когда где-то рядом кто-то говорит, мы более чутки к таким звукам. Подавить их полностью довольно сложно.
Разумеется, технология шумоподавления ещё не так эффективна, как хотелось бы. Но даже так — лучше, чем ничего. Наслаждайтесь
Какой шум, какое подавление?
Представьте ситуацию: вы программируете в офисе, а рядом менеджеры по продажам шарашат холодными звонками по базе клиентов. Пять человек с утра до вечера галдят свои продажные скрипты. Сосредоточиться невозможно, мозги вытекают.
Даже если вы наденете очень плотные наушники, то этот гомон всё равно будет проникать под амбушюры и долетать до ваших ушей. Он будет тише, чем обычно, но он будет. Сознание всё равно будет переключаться на этих людей.
Чтобы полностью отсечь внешние шумы, наушники должны быть очень плотными и тяжёлыми, как будто тебя душат подушкой. Или можно использовать беруши — специальные мягкие вкладыши в ушные каналы (их часто используют люди, которые работают в громких помещениях — клубах, на концертах и т. д.). Но всё это довольно неприятно, а сидеть с «бананами в ушах» непрактично.
Можно заглушить окружающий шум, перебив его музыкой в наушниках или другим шумом — например, шумом моря или оживлённого кафе. Один шум заглушит другой, и голоса менеджеров в вашей голове как будто пропадут. Но продолжительное прослушивание громкого шума может навредить слуху.
Чтобы нам помочь, инженеры изобрели активное шумоподавление — это технология, которая помогает носителю наушников заглушить окружающие шумы.
Вы не сможете заменить аккумулятор, потому что он встроенный
Активированное шумоподавление у многих моделей часто довольно серьезно снижает максимальное время автономной работы аккумулятора. Но, к сожалению, практически у всех моделей встроенные аккумуляторы, и заменить их пользователь не сможет.
Компания Beats требует около 7500 рублей за замену аккумулятора, другие известные производители, такие как Sony, Bose и Sennheiser, обещают назвать стоимость замены после рассмотрения каждого конкретного случая, так что неисправный аккумулятор за пределами гарантийного срока может оказаться причиной для абсолютной невозможности использовать наушники. Тем более важным становится хорошее время автономной работы, так что даже через несколько лет, когда максимальная емкость батареи снижается, вы всё равно смогли наслаждаться работой своих наушников.
Мы считаем дурной практикой то, что устройства, которые могли бы служить не меньше десяти лет, а то и больше, на деле оказываются одноразовыми продуктами. Но, надо отметить, что все накладные наушники и две модели среди протестированных наушников-вкладышей могут работать через кабель, а многие позволяют слушать музыку, подключившись через провод, даже когда их аккумулятор разряжен.
Это может быть интересно:
Тест полноразмерных наушников с активным шумоподавлением: выбираем лучшие
Как работает активное шумоподавление в наушниках
Технология активного шумоподавления (англ. Active Noise Cancelling, Active Noise Cancellation или сокращённо ANC) применяется применяется в наушниках для снижения воздействия фонового шума на барабанные перепонки слушателя. Устроена система в целом несложно: окружающий шум поступает на встроенные в гаджете микрофоны, а специальный процессор преобразует принятую волну в противоположную фазу.
Как работает активное шумоподавление в наушниках
Внутри наушника образуются две аналогичные по длине и высоте волны, находящиеся в разных фазах. Накладываясь друг на друга, они взаимоуничтожаются. Плюс системы в том, что она никак не влияет на воспроизводимый сигнал, а только устраняет лишний фоновый шум. Благодаря этому уши меломана принимают только музыку и аннулированный сигнал, который мы не можем услышать. Но всё не так идеально…
Как работает активное шумоподавление в AirPods Pro
AirPods Pro – это первые наушники-вкладыши Apple с функцией активного шумоподавления, которые адаптируются к форме вашего уха и блокируют звуки внешнего мира. Это позволяет сосредоточиться на том, что вы слушаете.
Когда шумоподавление активно, внешний микрофон на каждом наушнике обнаруживает звук снаружи, который затем компенсируется соответствующими инвертированными звуковыми волнами. Это позволяет убрать внешние шумы еще до того, как они достигнут ваших ушей.
В отличие от AirPods предыдущих поколений модель AirPods Pro поставляется с силиконовыми вкладышами трех размеров для индивидуальной подгонки под форму уха.
Эти советы помогут вам быстро переключаться между режимами Шумоподавление и Проницаемость (открытые наушники).
Полноразмерные наушники с лучшим временем автономной работы аккумулятора
Наушники Over-Ear и On-Ear закрывают уши полностью или прижимают их сверху. Они имеют в тесте значительно лучшие показатели автономной работы аккумулятора, в среднем их время около 1500 минут или 25 часов непрерывной воспроизведения музыки, некоторые модели продержались даже более 2000 минут и это с активированной системой ANC.
В лучшем случае модели Over-Ear можно носить часами без ощущения усталости, в худшем — они начинают давить на уши, челюсть и череп. Поэтому сделать вывод, что они комфортны в ношении можно лишь условно, так как у людей разная форма головы. Поэтому мы рекомендуем вам при возможности «на пробу» не только послушать наушники, но и (в идеальном случае) поносить их некоторое время, и внимательно следить за своими ощущениями — не жмут ли они где-нибудь, лёгкое давление, почти незаметное в первые минуты, через некоторое время может порядком испортить наслаждение музыкой.
Зимой наушники Over-Ear держат уши в тепле, но летом от них начинаешь немного потеть. Во время поездок их не так удобно укладывать в сумку, как наушники-вкладыши. Но многие модели можно сложить и хранить в небольшом футляре — многие производители поставляют в комплекте такие жесткие футляры. Наушники On-Ear немного компактнее, чем модели Over-Ear, и хорошо подходят для поездок и недолгого прослушивания музыки. Но если вы любите долго слушать музыку, то вам через некоторое время может начать мешать давление на уши.
Наушники Over-Ear при постоянном прослушивании музыки могут продержаться 20 часов и даже больше
Сенсорное или кнопочное: управление наушниками
В плане эргономики помимо комфорта при ношении существуют и другие существенные различия. Часть протестированных моделей Over-Ear имеют кнопки на самом наушнике, с помощью которых можно переключать треки или регулировать громкость. Другие модели оснащены сенсорными панелями, где с помощью тапов и свайпов можно управлять работой наушников. Оба способа управления имеют как плюсы, так и минусы: при работе с наушниками с кнопочным управлением мы реже допускали ошибки. Но при этом, кому-то может показаться, что такое управление требует лишних усилий — дважды нажимать определенную кнопку, чтобы перейти к следующему треку, или даже трижды, чтобы вернуться к предыдущему, как у Bose QuietComfort 35 II.
У Sony WH-1000XM3 (как и у XM2), для повышения громкости служит свайп вверх, для снижения громкости свайп вниз, для перехода к следующему треку — свайп вперед, к предыдущему — назад. Начать или закончить проигрывать музыку можно с помощью двойного тапа по правому наушнику. Хотя звучит вроде всё просто и интуитивно, но во время тестирования у нас постоянно возникали проблемы с управлением. Пытаясь увеличить громкость, мы случайно переходили к следующему треку, так как двигали пальцем не строго вертикально, а с небольшим горизонтальным уклоном. Включить и выключить воспроизведение музыки у нас тоже не всегда получалось сразу.
У Sennheiser PXC550 также есть опасность включить или выключить трек по ошибке, потому что наушники реагируют уже на лёгкое нажатие. В конечном счете, однако, это вопрос вкуса и привычки, какой вариант вы предпочтёте, поэтому этот пункт мы не оцениваем.
Управление BoseQuietComfort 35 II осуществляется с помощью механических кнопок, а у Sony используются сенсорные панели
Эффективно ли это
Многие напрасно считают систему активного шумоподавления маркетинговой уловкой. Да, от всех шумов система не оградит, но свою прямую функцию выполняет исправно.
Принято считать, что человек способен воспринимать звуки в диапазоне от 20 Гц до 20 КГц. Большинство современных «шумодавов» хорошо справляются с шумом от 100 Гц до 1 КГц. Этого вполне достаточно, чтобы избавить слушателя от разговоров других людей, шума транспорта и ветра.
Колебания в диапазоне ниже 100 Гц мы воспринимает не только ухом, но и телом, здесь никакое шумоподавление в наушниках не поможет. А что касается верхнего диапазона, то система способна превратить высокочастотный писк или свист в спокойное шипение.
В хороших шумоподавляющих наушниках можно почувствовать себя в тихом помещении, даже находясь на шумной улице.
Эффективность работы системы активного шумоподавления
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 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.
Причина третья: тишина – не всегда спокойствие.
В научно-исследовательских институтах и лабораториях, занимающихся изучением звука и звуковых волн, существуют так называемые «абсолютно тихие комнаты». Они сконструированы таким образом, что позволяют блокировать до 99,9% всех шумов. Именно в таких помещениях тестируют высококачественное и дорогостоящее звуковое оборудование всемирно известные бренды.
Представьте, что вы очутились в такой комнате. Спустя несколько секунд вы начнете слышать писк комара. Через несколько минут – урчание живота и стук сердца. Пять минут пребывания в абсолютной тишине начнут нагонять на организм состояние тревоги и волнения. Больше 45 минут в таком помещении не выдерживал ни один человек.
Несмотря на то, что во время прослушивания музыки в наушниках с системой активного шумоподавления об абсолютной тишине не может идти и речи, сам принцип работы САШ пересекается с той самой «абсолютно тихой комнатой». Люди, организм которых не приспособлен к наушникам такого типа, почувствуют головную боль и тошноту через 1,5 – 2 часа эксплуатации.
Sony WF-1000XM3
Обзор Sony WF-1000XM3 — лучшие полностью беспроводные наушники 2021 года.
Первыми в рейтинге лучших True Wireless Stereo наушников становятся небезызвестные Sony WF-1000XM3 (185$). У этих наушников от Sony есть активное шумоподавление, два микрофона (внешний и внутренний), что позволяет уловить максимальное количество окружающих шумов. Если вы часто слушаете музыку в транспорте или во время тренировок, то хороший шумодав вам точно не помешает.
Для подключения используется NFC и Bluetooth 5.0 с профилями AAC, A2DP и AVRCP. Наушники могут проработать на одном заряде до 6 часов и еще три раза зарядиться от кейса. Есть поддержка быстрой зарядки: 10 минут в футляре достаточно для полутора часов воспроизведения.
Основные характеристики
- Конструкция: внутриканальные
- Микрофон: встроенный в корпус
- Тип подключения: беспроводные
- Подключение: Bluetooth v 5.0
- Радиус действия: 10 м
- Звук: стерео
- Частотный диапазон: 20 – 20000 Гц
- Диаметр динамика: 6 мм
- NFC-чип
- Поддержка кодеков: AAC
- Время работы: 6 ч. с шумоподавлением, 8 ч. — без
- Время зарядки: 1.5 ч
- Вес: 4 г
Видеообзор
- Звук. Наушники обладают отличным качеством звука, с уклоном в бас.
- Функционал. «Шумодав», кодеки и т.д.
- Возможность подключения по аудио-кабелю.
- Дизайн. Стильный и современный дизайн.
- Удобство. Комфортная посадка.
- Автономность.
Недостаток ВЧ.
Summary
Article Name
ТОП-20: Лучшие TWS наушники — Рейтинг 2021 года полностью беспроводных наушников
Description
Самые лучшие True Wireless наушники в рейтинге ТОП-20 2021 года Какие модели TWS наушников лучше всего купить? Помогаем подобрать хорошие TWS наушники! Характеристики Рейтинги Отзывы Обзор
Author
Publisher Name
earphones-review.ru
Publisher Logo
Что влияет на качество шумоподавления
Уровень шумоподавления зависит от места расположения микрофона, от качества материалов, из которых сделаны амбушюры, от способности амбрюшура устройства подстраиваться по окружающее звуковое пространство и др.
Положение микрофона
Различают три типа наушников:
- без обратной связи – с внешним микрофоном;
- с обратной связью – с внутренним микрофоном;
- гибридные.
Окружающие нас звуки бесконечно разнообразны, между тем, их можно условно объединить в две большие группы: низко- и высокочастотные.
Если микрофон располагается внутри чашек наушников, система подавления шума будет максимально эффективна в диапазоне низких частот. Их используют, если нужно бороться с шумами на производстве, во время авиаперелётов, при поездке в наземном транспорте.
Микрофон, располагающийся снаружи, лучше подавляет высокие частоты, поэтому более эффективен в условиях офиса или дома.
Наиболее совершенные наушники имеют гибридную систему шумоподавления, использующие как наружные, так и внутренние микрофоны. При этом внешний микрофон отслеживает шум, поступающий извне, а внутренний контролирует погрешности и регулирует те звуки, которые доносятся до уха человека (кроме воспроизводимого аудио).
Амбушюры
Понятие «амбрюшур» (от французского embouchur – bouche «рот») заимствовано из музыкальной терминологии. Означает положение языка и губ музыканта-духовика, от чего напрямую зависит качество извлекаемого звука. Применительно к акустической аппаратуре под этим термином понимают ту часть наушников, которая находится в непосредственном контакте с человеческим ухом.
Эффективность наушников-шумодавов будет высока только в том случае, если их амбрюшуры обеспечивают хорошую пассивную шумоизоляцию. У полноразмерных наушников они должны быть в достаточной мере рыхлыми и мягкими, а насадки внутриканальных наушников – обеспечивать плотное соприкосновение со слуховым каналом.
Адаптивные системы
Заметно повышается эффективность наушников при использовании специальных перестраиваемых фильтров. Устройства, которые выпускались до недавнего времени, были снабжены фильтрами, работающими одинаково для всех условий воспроизведения звука.
Современные наушники-шумодавы всё чаще оснащаются адаптивными системами подавления, которые могут подстраиваться:
- под слух пользователя;
- под конфигурацию наушников;
- под меняющийся характер внешних звуков.
Такими фильтрами пока оснащаются лишь дорогие модели шумодавов.
Как это работает
Любой звук, и шум в том числе, — это звуковые волны, которые распространяются в воздухе. Эта волна не сильно отличается от волны на поверхности пруда — только не в воде, а в воздухе.
Из школьного курса физики вы слышали о понятии интерференции: если две волны накладываются друг на друга, то они могут либо усилить друг друга, либо погасить.
Получается, что в теории мы можем погасить любой внешний шум, если смешаем его с точно таким же шумом, только «отзеркаленным» — по-другому говорят, что это звук в противофазе, с перевёрнутой фазой, инвертированной фазой. В общем, противоположный по фазе:
Две волны накладываются друг на друга, «отзеркаленный» шум интерферирует с основным, в итоге получается что-то вроде тишины:
Аналогия такая: представьте, что вы идёте наверх по эскалатору, который движется вниз. Если идти точно с такой же скоростью, то получится, что вы стоите на месте. Со звуком то же самое: когда встречаются две волны, одна из которых в противофазе (отзеркаленная), то они компенсируют друг друга.
Что такое пассивное шумоподавление?
Пассивное подавление шума – это то, что подразумевает конструкция и материалы наушников и гарнитур, будь то силиконовые вкладыши вакуумных наушников или мягкие амбушюры у накладных моделей. По сути, это уровень изоляции от внешнего шума, который может обеспечить устройство само по себе, без учета электронных компонентов и алгоритмов. Проще говоря, это то, насколько хорошо наушники справляются с функцией берушей.
Хорошее пассивное шумоподавление — это в первую очередь качественные материалы и продуманная конструкция амбушюр. На фото — гарнитура Poly Voyager 8200 UC с развитой системой пассивного шумоподавления
Полезные фишки активного шумоподавления
Производители подумали, раз уж наушники оснащаются внешним микрофоном, то почему бы не предусмотреть возможность задействовать его по прямому назначению.
Некоторые модели позволяют временно отключать шумоподавление и транслировать в наушники звук «снаружи». Так можно общаться с собеседником, безопасно передвигаться или просто воспринимать информацию из окружающего мира и при этом не снимать наушники.
Другим плюсом моделей с активным подавлением шума является наличие встроенного усилителя. Именно с его помощью генерируется «антишум» для работы системы, но кроме этого усилитель способен выдавать более качественный звук.
Какие бывают наушники с активным шумоподавлением
На сегодняшний день, наушники с активным шумоподавлением бывают как полноразмерными или накладными, так и обычными затычками.
Для лучшего шумоподавления микрофоны, улавливающие вешние шумы должны быть расположенны непосредственно на самих чашах наушников. А сигнал каждого микрофона должен подмешиваться в свой канал.
Часто активное шумоподавление реализуется в беспроводных наушниках. Это удобно, т.к. питание и часть электроники в них уже имеется, а с современными технологиями не трудно дополнить наушники парой микрофонов и лишней микросхемой.
Однако часто производители, для упрощения конструкции и сокращения затрат на производство, размещают микрофон на пульте провода. Такой вариант хуже, но активное шумоподавление все равно вносит вклад в шумоизоляцию.
Активное шумоподавление для наушников можно реализовать и собственноручно. Вариант схемы и объяснение ее работы будут рассмотрены в одной из следующих статей.
Отличного всем звука!
Пассивное аннулирование
Некоторые микрофоны также имеют шумоподавление, но делают это пассивно, хотя это чаще встречается в наушниках. Это действительно причудливый способ вызвать эффект, который вы получаете при использовании устройства, поскольку он зависит исключительно от физических характеристик микрофона, таких как конструкция и используемые материалы.
Например, производитель может установить внутренний поп-фильтр (который почти полностью нейтрализует эффект «ветра», который мы изгоняем через рот при разговоре) и считает это «уменьшением» шума, или они могут интегрировать конденсаторный микрофон. в центре на определенном расстоянии от сетки, которая позволяет входить только определенным частотам, подавляя другие. Этот тип подавления относительно лучше отфильтровывает нерегулярные высокочастотные звуки, но он, безусловно, не так эффективен, как активный, который мы объясняли в предыдущем разделе.
