Technologia Noise Cancelling: efekt przeciwfazy w słuchawkach

Jeśli używasz swoich słuchawek na zewnątrz, to na pewno znasz ten problem: gdy hałasy otoczenia stają się coraz głośniejsze, musisz także zwiększyć głośność w swoich słuchawkach. To pozwala na zagłuszenie hałasu ulicznego i dźwięku silników. Jednakże zwiększenie poziomu głośności oznacza również większe obciążenie dla Twoich uszu. Na dłuższą metę jest to dosyć uciążliwe. Dlatego od kilku lat coraz częściej oferowane są tak zwane słuchawki Noise Cancelling.

Słuchawki Noise Isolating – metoda pasywna

Również pojęcie słuchawek Noise Isolating pojawia się w tym kontekście. Jednakże chodzi tutaj o dwie zupełnie różne technologie. Podczas gdy prawdziwe słuchawki Noise Cancelling potrafią wyelimonować hałasy otoczenia za pomocą chipa komputerowego, słuchawki Noise Isolating tylko izolują słuchacza od dźwięków zewnętrznych. Tego typu słuchawki izolujące są już od dłuższego czasu dostępne na rynku. Ta technologia sprawdza się szczególnie dobrze w popularnych słuchawkach dousznych, ponieważ są one najczęściej wkładane do przewodu słuchowego i dzięki temu funkcjonują jak pewnego rodzaju zatyczka do uszu z głośnikiem. Jednakże musi tutaj zostać spełniony jeden warunek: słuchawka musi dokładnie pasować do ucha i zamykać przewód słuchowy.

Kopfhörer Aureol Fidelity
Do słuchawek dousznych Teufel dostępne są różne akcesoria – między innymi wkładki silikonowe o różnej wielkości.

Z tego powodu w zestawie naszych słuchawek dousznych znajduje się zawsze więcej adapterów silikonowych w różnych rozmiarach. Dzięki temu dla każdego znajdzie się odpowiednia wkładka douszna. Inni producenci oferują nawet najwyższej klasy wkładki douszne wykonane na miarę. W prawdzie kosztują one 10 lub nawet 20 razy więcej, ale pod względem dopasowania są one absolutnym numerem jeden w tym obszarze. Znajdują one zastosowanie przede wszystkim w profesjonalnym obszarze, do którego należą muzycy i inżynierowie dźwięku. Tego typu rozwiązanie jest również bardzo cenione wśród wielu audiofilów.

Słuchawki Noise Isolating występują nie tylko w formie słuchawek dousznych, ale także słuchawek zamkniętych. Niektóre modele mogą zaskakująco dobrze zagłuszać hałasy otoczenia. Jednakże producenci słuchawek muszą często pójść na kompromis i wybrać pomiędzy komfortem noszenia a tłumieniem hałasu, gdyż wiele słuchawek albo stają się niewygodne podczas długiego użytkowania, albo nie izolują hałasów wystarczająco dobrze. Hałasy otoczenia mogą przeszkadzać szczególnie podczas podróży pociągiem lub samolotem. Słuchawki pozostają wtedy na naszych uszach znacznie dłużej niż przez jedną czy dwie godziny. I właśnie tutaj z pomocą przychodzą nowoczesne słuchawki Noise Cancelling, które w znacznym stopniu redukują zewnętrzne hałasy otoczenia.

Słuchawki Noise Cancelling – aktywna redukcja hałasów

Tego typu słuchawki są nazywane słuchawkami Active Noise Cancelling lub w skrócie słuchawkami ANC. Redukcja hałasów jest nazywana aktywną, ponieważ mały komputer, znajdujący się w słuchawkach, rejestruje hałasy otoczenia za pomocą mikrofonów, które docierają do słuchawek, i eliminuje je za pomocą tak zwanej przeciwfazy.

Czym jest przeciwfaza?

Pojęcie przeciwfazy kojarzy nam się przede wszystkim z antymaterią, atomami i badaniami nuklearnymi. Jednakże nie jest to wcale takie skomplikowane: Za pojęciem przeciwfazy skrywa się przekonanie, że dwie fale dźwiękowe o takiej samej częstotliwości i odchyleniu wygaszają się wzajemnie, gdy na siebie trafiają. Aby to funkcjonowało, muszą one na siebie trafić, gdy są przesunięte w fazie dokładnie o 180 stopni.

Die Grafik veranschaulicht., wie phasenverschobene Ausbreitung von Schallwellen (Noice-Cancelling) funktioniert
Grafika przedstawia rozchodzenie się fal dźwiękowych o przesuniętej fazie

Przeciwfaza jest zatem falą dźwiękową o przeciwnej fazie, która może zneutralizować pierwotną falę dźwiękową. To zjawisko występuje również w układzie Double Bass (Double Bass Array) w systemie kina domowego.

Aktywna redukcja hałasów za pomocą przeciwfazy została zaprezentowana po raz pierwszy w 1933 roku. Fizyk Paul Lueg opisał metodę, która redukowała hałas dzięki fali dźwiękowej o przeciwnej fazie. Jednakże minęły dziesięciolecia, zanim ta metoda została zastosowana w słuchawkach: w latach 80-tych zostały stworzone pierwsze słuchawki ANC, aby chronić pilotów samolotów i helikopterów przed uciążliwym hałasem.

Jak słuchawki Noise-Cancelling wykorzystują efekt przeciwfazy?

Wyobraź sobie, że przejeżdżający obok samochód wytwarza falę dźwiękową o wartości +1. Mikrofon Twoich słuchawek Noise Cancelling rozpoznaje tę falę dźwiękową. Komputer zintegrowany w słuchawkach oblicza falę dźwiękową o przeciwnej fazie o wartości -1 i przekazuje ją do Twoich uszu. Wartość obu fal dźwiękowych wykazuje 0, a Ty (prawie) w ogóle nie słyszysz przeszkadzających hałasów.

Jak słuchawki ANC wykorzystują falę dźwiękową?

Co w teorii jest proste, wymaga w praktyce wielkiego wysiłku. Wbudowane w słuchawkach ANC mikrofony muszą rozpoznać wysokość dźwięku i amplitudę hałasów zewnętrznych sto lub tysiąc razy na sekundę. Na podstawie tych danych elektronika sterowania tworzy adaptacyjnie falę dźwiękową o przeciwnej fazie, aby obie fale dźwiękowe wygasiły się wzajemnie w pobliżu Twoich uszu.

Do odtwarzania przeciwfazy ważne jest, aby obudowa tłumiła hałasy zewnętrzne, zanim dotrą one do uszu. Słuchawki ANC występują z reguły w formie słuchawek nausznych lub wokółusznych. Ponieważ dźwięk rozchodzi się w powietrzu z prędkością 340 metrów na sekundę, procesory wykonują operacje obliczeniowe w ułamku sekundy. Wszystko to jest możliwe dzięki wydajnym procesorom i bardzo precyzyjnym przetwornikom dźwięku. Do działania mikrofonu niezbędna jest dodatkowa bateria.

Ulubione słuchawki marki Teufel

Słuchawki ANC: nie tylko do słuchania muzyki

Słuchawki ANC potrafią tłumić hałasy niezależnie od tego, czy słuchasz muzyki, czy też nie. Dzięki temu są one świetnym sposobem na to, aby się odprężyć lub lepiej skoncentrować. Duża część hałasu jest albo trzymana z daleka albo bardzo redukowana – trzymanie wszystkich hałasów z dala od uszu jest (jeszcze) niemożliwe. Ogólnie przyjmuje się, że technologia ANC znacznie lepiej izoluje niskie i średnie częstotliwości niż tony wysokie.

Flugzeugcockpit ANC Kopfhörer
Są standardem w lotnictwie już od dawna: podczas lotu piloci zakładają słuchawki ANC

Słuchawki Noise Cancelling są prawdziwym błogosławieństwem dla osób, które dużo podróżują. Odciążają one uszy, ponieważ hałasy zewnętrzne nie muszą być zagłuszane. W międzyczasie technologia Noise Cancelling zadomowiła się na rynku, a wybór słuchawek ANC jest dosyć szeroki. Jak już wcześniej wspomniano, ta technologia rozwija się dalej, dotyczy to przynajmniej obszaru konsumentów, ponieważ piloci korzystają ze słuchawek Noise Cancelling (a właściwie z zestawów słuchawkowych) już od dawna. W kokpicie samolotu panuje tak uciążliwy i wysoki poziom hałasu, że porozumiewanie się bez takiego sprzętu byłoby prawie w ogóle niemożliwe.

Słuchawki Noise Cancelling posiadają baterię, a właściwie akumulator, który dostarcza energii wbudowanemu komputerowi. Chociaż te słuchawki są najczęściej wyposażone w kabel, bateria może się oczywiście rozładować również w podróży. W prawdzie przy rozładowanej baterii technologia Noise Cancelling nie działa, ale normalne funkcje słuchawek zostają zachowane. Dodatkowo, ten mały komputer, który przejmuję funkcję ANC, musi gdzieś mieć swoje miejsce. W dużych i zamkniętych słuchawkach nie stanowi to żadnego problemu, ponieważ komputer ANC można wbudować w słuchawkę. W słuchawkach dousznych znajduje się on jednakże najczęściej na kablu słuchawkowym, podobnie jak nieco większy pilot przewodowy.

Słuchawki Noise Cancelling vs Noise Isolating

Możnaby przyjąć, że sterowane komputerowo słuchawki Noise Cancelling są bardziej wydajne niż słuchawki Noise Isolating, które nie posiadają technologii komputerowej. Jednakże nie jest to wcale takie proste. W końcu technologia ANC jest na rynku dopiero od niedawna i znajduje się jeszcze w fazie rozwoju. Słuchawki Noise Isolating osiągają obecnie – przynajmniej częściowo – takie same wyniki i nie potrzebują ani baterii, ani skomplikowanej technologii.

W artykule (dostępny tylko w języku angielskim) amerykańskiej strony technologicznej Cnet.com autor Steve Guttenberg opisuje swoje doświadczenia z obydwoma systemami. Dochodzi on do wniosku, że obie technologie spełniają swoje zastosowania i nie da się wybrać jednego zwycięzcy. Również Guttenberg jest pod wrażeniem nowoczesnych słuchawek Noise Cancelling, jednakże zaznacza, że tego typu słuchawki w domu lepiej sprawdzą się bez funkcji ANC. Również tutaj producenci audio powinny pójść na kompromis i wybrać pomiędzy jakością hi-fi a redukcją hałasów.

Słuchawki Noise Cancelling firmy Teufel

REAL BLUE NC – zredukuj hałasy otoczenia i ciesz się dźwiękiem w całkowitej ciszy
  • REAL BLUE NC: Wycisz otaczającą Cię rzeczywistość i nie pozwól, aby hałasy uliczne przeszkodziły Ci w słuchaniu Twojej ulubionej muzyki czy podcastu.
  • REAL BLUE + Shure MV7 (2020): Zestaw składający się z wokółusznych słuchawek zamkniętych Bluetooth HD najwyższej klasy i wielofunkcyjnego mikrofonu wokalnego Shure MV7.
  • Mikrofony, które zapewniają nagarnia na najwyższym poziomie, znajdziesz w naszym sklepie internetowym.

Pasujące do tego tematu produkty Teufel

Podsumowanie

  • Słuchawki Noise Cancelling pokazują możliwości technologii tłumienia hałasów otoczenia.
  • Nadają się one przede wszystkim dla osób często podróżujących samolotem oraz pociągiem, w domowym biurze oraz dla osób, które używają słuchawek na świeżym powietrzu.
  • W asortymencie firmy Teufel znajdziesz wysokiej jakości słuchawki Noise Cancelling.
  • Słuchawki Noise Isolating również spełniają swoje zastosowanie. Ze względu na brakującą technologię komputerową są one nieco lżejsze w obsłudze.
  • Powszechne słuchawki bez specjalnego tłumienia hałasów zewnętrznych nadają się jako słuchawki najwyższej klasy do domu i oferują wyważony stosunek ceny do jakości dźwięku.

Zdjęcie 1: © Marekich „Active Noise Reduction“ Określone prawa zastrzeżone. Źródło: Wikimedia Commons
Zdjęcie 2 © Ostersund Photography „ARNOSD7“ Określone prawa zastrzeżone. Źródło: Flickr.com

Najnowszy artykuł

Napisz komentarz

Uwaga: komentarze z pytaniami dotyczącymi serwisu produktów nie zostaną opublikowane. W sprawach dotyczących obsługi, reklamacji lub kompatybilności prosimy zwrócić się do naszego Biura Obsługi Klienta. Dziękujemy.

Twój komentarz zostanie sprawdzony przez naszego moderatora, zanim pojawi się na stronie.

Autor

Redakcja Bloga Teufel

Wszystko o głośnikach, systemach kina domowego i trendach hi-fi. Mamy również wiele praktycznych porad audio dla Twojego domu.