Как работают наушники с шумоподавлением (и как мы их тестируем)

Компания Bose впервые представила свои наушники QuietComfort в 2000 году, и с тех пор мир активного шумоподавления (ANC) потребительского уровня вырос в геометрической прогрессии. Каждый год мы тестируем множество наушников и наушников, которые обещают блокировать звуки окружающего вас мира, будь то грохот взлетающего самолета или разговорчивого сотрудника с механической клавиатурой. Но что такое шумоподавление и как его проверить? Мы здесь, чтобы помочь вам понять, что ANC может и чего нельзя делать, и что мы ищем при тестировании, чтобы определить лучшие модели, которые вы можете купить.

Пассивное шумоподавление (или шумоизоляция)

Наушники и наушники почти всегда предназначены для того, чтобы в той или иной форме блокировать внешний шум. Активное шумоподавление использует сложные схемы (которые мы объясним ниже), но это не единственный способ сделать это.

Пассивное шумоподавление или шумоизоляция использует материалы и физическую инженерию, чтобы вручную изолировать ваши уши от посторонних шумов. Беруши обеспечивают пассивную шумоизоляцию, как и большинство внутриканальных наушников, благодаря тому, что их силиконовые или поролоновые наконечники подходят к вашим ушам. Наушники с закрытым ухом (охватывающие уши) также могут обеспечить пассивную шумоизоляцию, используя чашки для создания надежного уплотнения вокруг уха, чтобы заблокировать приличную полосу окружающего шума, улучшенную такими материалами, как пена с эффектом памяти. Наушники ANC часто полагаются на эти элементы, чтобы помочь блокировать шум в дополнение к используемой ими схеме.

Наушники с шумоподавлением Bose 700Наушники Bose Noise Canceling Headphones 700 предлагают лучшее активное шумоподавление, которое вы можете получить прямо сейчас.

Итак, говорим ли мы о наушниках с герметизацией каналов или околошумовых наушниках, все начинается с шумоизоляции, прежде чем в игру вступят более сложные схемы ANC.

Ключ к активному шумоподавлению: обратное аудио

Основная концепция того, как работает активное шумоподавление, проста. Представьте себе синусоидальную волну на графике с положительной высотой дуги. Теперь представьте себе обратное, с его самой низкой точкой, совпадающей с пиком положительной синусоидальной волны. Точно так же, как добавление 1 к -1 дает 0, эти две волны компенсируют друг друга. Таким образом, если волны представляют собой звуковые сигналы, они по существу сводят на нет друг друга, создавая тишину.

Синусоидальные волны на графикеДумайте о шумоподавлении как о месте встречи синей и зеленой синусоидальных волн на этом графике, компенсирующих друг друга.

Вот что такое АНК. Микрофоны, встроенные в наушники ANC, улавливают окружающие шумы, а схема обработки звука принимает эти шумы и генерирует их обратные, чтобы нейтрализовать их в реальном времени.

Если бы все звуки вокруг нас были такими же простыми и предсказуемыми, как синусоидальные волны, активное шумоподавление было бы легко реализовать, дешевле в производстве и почти всегда высокоэффективно. Но звук редко бывает таким стабильным, и его сложность может затруднить построение схемы шумоподавления точной инверсии. ANC обычно хорошо работает с постоянными звуками, такими как жужжание блока переменного тока или грохот самолета. Труднее точно создать инверсию для звуков, которые довольно сильно различаются по высоте и громкости, например, когда кто-то поет, или ударный звук, когда кто-то хлопает в ладоши.

Вдобавок ко всему, в то время как низкочастотные звуки относительно легко создать обратные волны, для более высоких частот сложнее приспособиться. Поскольку ANC лучше всего работает на низких частотах и ​​устойчивых звуках, производители используют некоторые дополнительные уловки для восстановления высоких и переходных звуков.

Одна уловка, которую мы часто видим, особенно в менее дорогих парах наушников с шумоподавлением, заключается в том, что производители вставляют в сигнал белое шумоподобное шипение, которое эффективно маскирует частоты, которые схема не может устранить. Однако это не шумоподавление, это создание шума, и мы отмечаем это в наших обзорах всякий раз, когда слышим его.

Активное шумоподавление и адаптивное шумоподавление

Якобы адаптивное шумоподавление относится к активному шумоподавлению, которое адаптируется к звукам, которые он слышит в реальном времени, чтобы создать наилучшее шумоподавление для этой среды. Если это звучит для вас как основное определение ANC, вы не ошиблись. В конце концов, ANC должен быть адаптивным, иначе это не сработает. Но некоторые компании продвигают идею о том, что их шумоподавление может определять, где вы находитесь, и соответствующим образом корректировать поведение схемы. Например, последние модели Sony работают с приложением, которое может «изучать» среду, в которой вы часто бываете, и предлагать лучший ANC для этих областей.

Независимо от того, насколько продвинутым все это звучит, по сути, это то, что должен делать весь ANC. АНК должен работать не только на вокзалах, он должен работать везде. Это требует отправки наилучшего результата на основе анализа звука в реальном времени с микрофонов, которые постоянно контролируют ваше окружение.

Итак, прямо говоря, технологии постоянно совершенствуются, и производителям необходимо изобретать жаргон для выхода на рынок и отличать его от предыдущих версий. Так что да, то, что называется адаптивным шумоподавлением, в общем и целом является улучшением ANC по сравнению с предыдущими годами, но с разной степенью производительности и согласованности, а также небольшим количеством продаж.

Sony WH-1000XM4Многие наушники с шумоподавлением (например, Sony WH-1000XM4, изображенный здесь) предлагают окружающий режим, который позволяет вам слышать окружающее.

Распространенные проблемы шумоподавления

Как мы упоминали ранее, шипение — это то, чего стоит остерегаться, и это распространенная проблема среди недорогих наушников. Еще один красный флаг — это влияние шумоподавления на аудиовыход данной пары наушников. Включение и выключение ANC не должно изменять звуковую подпись, а в моделях высшего качества — нет. Но мы протестировали множество наушников ANC, у которых есть проблемы в этом отношении. Иногда изменение звуковой сигнатуры очень незаметно, но многие более дешевые пары звучат совершенно иначе, когда включен ANC, и таких моделей лучше избегать.

Давление в ухе — еще одна проблема. Воспринимаемые изменения давления, вызванные ANC, варьируются не только от наушников к наушникам, но и от человека к человеку. Одна пара может показаться мне приятной, но для вашей головы она будет очень неудобной. Мы все устроены по-разному, поэтому, когда это возможно, лучше всего протестировать наушники на себе, чтобы убедиться, что давление в ушах вас не беспокоит. Полагаться на то, что говорится в обзоре, в какой-то степени полезно, но в конечном итоге я не могу знать, будут ли ваши уши реагировать так же, как мои, на шумоподавление от конкретной пары наушников.

Как мы тестируем шумоподавление

Вы не поверите, но наш процесс тестирования наушников с шумоподавлением во время пандемии COVID-19 остается практически таким же, как и в предыдущие годы. В конце концов, мы не летали по пересеченной местности каждый раз, когда тестировали новую пару наушников. И хотя Нью-Йорк, где мы проводим наши тесты, тише, чем обычно, тестирование на улице — это лишь небольшая часть того, как мы определяем эффективность наушников ANC. Чтобы окончательно сказать, какая пара обрабатывает какие частоты лучше всего, нам нужна согласованность, и мы не можем легко получить ее на улицах.

Поэтому для большей части нашего тестирования мы используем одни и те же звуковые файлы с одинаковыми уровнями громкости через одни и те же динамики в одной и той же акустически обработанной комнате для генерации шума. Мы тестируем звуковые файлы с низкочастотным гудением, файлы с высокочастотным звуком, а также с записями шумных ресторанов и офисных помещений. Мы также подвергли наушники стресс-тестам, проигрывая звуковые файлы на высоких уровнях громкости, которые ни одна пара не сможет полностью отключить, чтобы определить, насколько они эффективны в экстремальных условиях.

Apple AirPods ProAirPods Pro от Apple — это первоклассное шумоподавление в истинном беспроводном дизайне

Сравнивая то, как наушники обрабатывают эти звуковые файлы и внешний шум, мы можем узнать, какие модели более эффективны для подавления шума. Ответ не всегда однозначен; некоторые пары лучше других удаляют определенные частотные диапазоны, некоторые несовместимы, а некоторые лучше справляются с одним уровнем громкости, но заметно хуже — с другим.

Кроме того, есть вышеупомянутая проблема с шипением, которую мы проверяем в исключительно тихой комнате. Наше полузвуконепроницаемое, акустически обработанное испытательное пространство идеально для этого, позволяя нам слышать шипение без какого-либо постороннего шума. Когда к звуковому сигналу в сверхтихой комнате добавляется слышимое шипение, активация ANC фактически делает звук громче, а не тише.

Очевидно, что все это тестирование проводится без воспроизведения музыки через наушники, но мы также тестируем качество звука, как для того, чтобы увидеть, как звучат наушники, так и для того, чтобы увидеть, изменяет ли ANC звуковую сигнатуру вообще. В конце концов, это наушники, и то, как они звучат, имеет такое же значение, как и то, насколько хорошо они блокируют посторонние звуки. Подробнее о том, как мы оцениваем качество звука, читайте в нашей истории о тестировании наушников.

Наконец, после того, как все наше тестирование будет завершено, мы учитываем шумоподавление и качество звука в дополнение к другим факторам, таким как цена и удобство использования, для определения рейтинга. Мы тестируем большинство основных (и не очень) шумоподавляющих наушников, представленных на рынке, и каждый из наших обзоров представляет собой глубокое погружение во все аспекты их производительности.

Чтобы ознакомиться с нашими текущими любимыми моделями, ознакомьтесь с нашими руководствами по лучшим наушникам с шумоподавлением, лучшими беспроводными наушниками с шумоподавлением и прямым сравнением лучших моделей ANC на рынке прямо сейчас.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.