Как работает система шумоподавления в современных наушниках. Как работает система активного шумоподавления в наушниках

Шум для жителей мегаполисов повсюду. Разговоры, гул машин, строительных инструментов и техники, звон мобильных телефонов, звуки животных - все это не только загрязняет общий фон, но иногда психологически давит на человека.

К примеру, вы отправляетесь в путешествие или командировку, но в транспорте надрывно плачет младенец, лает собака или кто-то, не слишком считаясь с окружающими, позволяет себе высказываться обо всем, что ему пришло в голову, да еще и на повышенных тонах.

Если вы хотите заглушить хныканье плачущего ребенка, "выключить" прочие нежеланные звуки из своего восприятия, то вам пригодятся хорошие наушники. "Хорошие" в данном контексте означает то, что они будут обладать максимальным уровнем шумоподавления.

Первое, что вам нужно помнить о шумоподавляющих наушниках, это основное свойство их работы: они сначала блокируют шум, а затем позволяют насладиться высоким качеством звука.

С учетом сказанного мы предлагаем на ваш выбор список активных шумоподавляющих наушников, которые заслуживают вашего внимания и стоят того, чтобы их купили. Сделайте свой мир гармоничнее, отрегулируйте фоновый шум этими великолепными наушниками.

Лучший из лучших: Bose QuietComfort 35

Акустические шумоподавляющие наушники от фирмы Bose. Известный бренд является синонимом высококачественного звука и превосходного качества. Не удивительно, что именно эта компания с мировым именем представила миру уникальные наушники с шумоподавлением.

Наушники Bose"s QuietComfort 35 могут быть слишком дорогим удовольствием для большинства людей, но они, безусловно, самые удобные и эффективные шумоподавляющие наушники. Они выпускаются в классическом черном или белом варианте, но есть и другие цветовые сочетания.

Наушники сворачиваются в удобный пакет для хранения или перемещения. Конечно, они не дешевы, но технология шумоподавления, разработанная Bose, совершенствовалась на протяжении десятилетий. Она остается вершиной в данном сегменте современных технологий.

Наилучшее звучание: Monoprice Hi-Fi Active Noise-Canceling Headphone

Это не самые дешевые шумоподавляющие наушники на рынке, но они предлагают лучшее сочетание производительности и цены. Вы можете найти наушники, снижающие шум, всего за 300 рублей, но они вряд ли будут работать так, как обещает реклама.

Наушники Monoprice Hi-Fi обещают отличную работу по шумоподавлению. Технология активного шумоподавления блокирует окружающий шум до 22 дБ и работает на батареях AAA, обещая до 50 часов использования.

Он оснащен трехконтактным пультом дистанционного управления, который позволяет использовать их с мобильным устройством или приложениями. Сам дизайн довольно скучный. Нет совместимости с Bluetooth, но когда дело доходит до основной их функции, то в категории шумоподавления эти наушники безупречны.

Продли удовольствие: Bose QuietControl 30

Как уже упоминалось, когда дело доходит до технологии шумоподавления, то Bose - это непревзойденный лидер. Просто потому, что компания работает со звуком с 1980-х годов, имеет огромный опыт и массу отработанных и новых технологий. Компания отдельно занималась и разработкой специального оборудования для шумоподавления.

Именно благодаря Bose мы можем использовать лучшие наушники с оптимальными шумоподавляющими свойствами. Но наушники QuietControl 30 предлагает не только высокую производительность, надежность и стиль.

Эти наушники-вкладыши обеспечивают высокий уровень комфорта. Некоторые люди находят наушники-вкладыши вообще неудобными для длительного использования, поэтому для этих пользователей мы рекомендуем QuietComfort 35. Они настолько удобны, что вы даже не будете их чувствовать. Во всяком случае, дискомфорта не будет. Даже если вы будет использовать их в течение длительного периода времени.

Лучший комфорт: Sennheiser PXC 480

Когда дело доходит до комфорта, то самая удобная форма для наушников - это дизайн с размещением устройства над ухом. Эти наушники закрывают все ухо целиком, немного выходя за область раковины, что предотвращает появление давления, которое могут испытывать те, кто носит наушники непосредственно на ушах, либо внутри их.

Эти ушные устройства снабжены мягкими материалами, которые придают дополнительное удобство, снижая уровень шума. Прочные, прочные материалы обеспечивают надежность и долговечность активным шумоподавляющим наушникам. Они также имеют уникальную функцию TalkThrough, которая позволяет пользователям общаться, не снимая наушники.

Стильные: беспроводные BOHM Bluetooth

Это довольно маленькие наушники доступны по цене почти всем. В отличие от многих других шумоподавляющих наушников, BOHM включают перезаряжаемую литиево-ионную батарею, которая позволяет наслаждаться звуком до 18 часов.

От двух высококачественных стереодинамиков вы можете ожидать качественный звук с сильным басом. В качестве дополнительного бонуса предусмотрена совместимость наушников с Bluetooth, то есть вам не нужны провода. Активные наушники выпускаются в двух одинаково стильных цветовых тонах, но мы рекомендуем коричневый или золотой вариант для максимального эффекта "вау".

В дополнение к великолепной начинке наушники BOHM предложат вам изумительное удобство. Они оснащены легкими кожаными чашками для ушей, имеют мягкое оголовье. Есть даже встроенный пульт дистанционного управления и микрофон, который позволяет вам совершать беспроблемные звонки на ходу. Прослушивания музыки без стресса гарантировано.

Лучший звук: V-MODA Crossfade Wireless Over-Ear Headphones

Беспроводные наушники V-MODA Crossfade выглядят как нечто из научной фантастики. Двухцветный индустриальный стиль заставит вас выглядеть как ди-джей из будущего. Но они не просто стильные.

Они здорово звучат. Эти наушники имеют двухдиафрагменный 50-миллиметровый драйвер, который обеспечивает кристально чистый звук, который отделяет бас-гитару от средних и высоких частот мелодий.

Эти наушники позволят вам подключаться к проводной или беспроводной сети в зависимости от ваших обстоятельств. Скажем, у вас есть смартфон без разъема и нужны беспроводные наушники, но вы используете проводные наушники с рабочим ноутбуком. V-MODA Crossfade может обрабатывать оба устройства, и вы сможете синхронизировать наушники с двумя устройствами одновременно, если одновременно используете телефон и планшет.

Эти наушники могут прокачать музыку по беспроводной сети в течение примерно 12 часов с одной зарядкой. Но вы все равно сможете использовать их в проводном варианте, если батарея разрядится. Наушники поставляются в черном, хромированном, красном, белом цветовом решении.

Форсированный звук: Paww WaveSound 3 Bluetooth

Наушники WaveSound 3 спроектированы в первую очередь для путешествий. Они оснащены чехлом для путешествий, специальными конструктивными элементами, предназначенными для полетов в самолете или передвижениях в поездах.

Они включают в себя адаптер для самолетов, предназначенный для подключения к некоторым системам наблюдения в полете. Они блокируют шум в кабине, убирая до 23 дБ нежелательного внешнего шума. В дополнение к четкому звуковому воспроизведению и шумоподавлению, WaveSound 3 имеет встроенный микрофон для звонков (пожалуйста, не делайте этого в самолете!).

Легкая и прочная металлическая конструкция будет удобно сидеть на вашей голове. Ценители звука говорят, что наушники WaveSound 3 отлично справляются с шумом, предлагая великолепное звучание любимых песен особенно в поездках по железной дороге.

Лучший дизайн: наушники AKG N60

Портативный, легкий и привлекательный дизайн наушников AKG N60 идеально подходят для тех, кто находится в пути. Благодаря 30 часам автономной работы и зарядке USB это устройство придется по вкусу тем, кто не сидит на месте.

AKG N60 выполнены из пластика, обернутого в высококачественную кожу, которая простирается на ушные раковины. Активное шумоподавление присутствует, но реальная привлекательность этих наушников в утонченном дизайне. В звуковых максимумах средние частоты очень четкие, а минимумы имеют большую глубину, детализированный бас.

Итог

Все указанные модели предлагают разную степень шумоподавления, но всегда идеальный звук и удобство для пользователя. Выбирайте свой тип наушников, загружайте великолепные композиции, и наполняйте свой мир своим звучанием.

Звуковая волна представляет собой волну сжатия и разрежения воздуха. Если с помощью динамиков создать волны той же частоты и амплитуды, но противоположной фазы, то они ослабят друг друга. В этом и заключается принцип работы ANC (Active Noise Control), показанный на рисунке 1. Активное шумоподавление - технология, позволяющая значительно снизить уровень шума, особенно если источник звука хорошо локализован. Еще лучшие результаты ANC показывает, если спектр шума имеет периодические составляющие.

В инновационной компании Promwad ведется разработка встраиваемых масштабируемых систем активного шумоподавления для различных сфер применения.

Сферы применения ANC-систем

Вентиляция
Тихие серверные шкафы
Окна и откосы
Легковые и грузовые авто

Рисунок 1 - Принцип работы ANC

Вентиляционные устройства, вытяжки, компрессоры

Одной из очевидных областей применения системы активного шумоподавления является вентиляция - вентиляционные устройства, вытяжки, компрессоры. Системы вентиляции с механическим побуждением являются шумными, что может негативно сказываться на людях, которые долго находятся в таких помещениях. Примером такого помещения могут служить «чистые» комнаты, где людям приходится работать много часов подряд. Принцип активного шумоподавления был предложен уже давно, в 1936 году П. Леугом, однако тогда не было технической возможности применить ANC-систему в современном понимании, и до недавнего времени проблема шума от вентиляции решалась лишь при помощи установки звукопоглощающих конструкций, звуковых экранов и различных резонаторов. Сейчас мы разрабатываем масштабируемую ANC-систему для вентиляции.

В этом фрагменте аудиозаписи показан результат моделирования ANC-системы. Сначала она выключена, отчетливо слышен шум вентилятора. Потом система включается, и шум ослабевает - из спектра пропадают периодические составляющие. В представленном примере не моделировалась пассивная звукоизоляция, которая способна еще больше улучшить результат.

Тихие монтажные шкафы для серверов

Тихие монтажные шкафы для серверов - еще один востребованный продукт, где с успехом может применяться ANC-система в совокупности с пассивными средствами звукоизоляции. Такой симбиоз двух принципов наиболее эффективен, потому что шум глушится во всем диапазоне частот: ANC наиболее эффективна в области низких частот, а пассивная звукоизоляция - в области средних и высоких частот. Вообще говоря, пассивная звукоизоляция может быть эффективной и в области низких частот, но толщина звукоизолирующего материала должна составлять не менее половины длины волны. Например, для гула с частотой 50 Гц для эффективной шумоизоляции нужен слой материала толщиной около 3 метров, что для серверного шкафа - нереализуемое требование. А ANC-система гораздо компактнее, и к тому же не препятствует потоку воздуха для вентиляции содержимого шкафа.

Стеклопакеты и откосы

Перспективная область применения ANC - стеклопакеты и откосы . Если дом находится вблизи магистрали, то постоянный шум может вредно сказаться на здоровье жителей. Поэтому в наших ближайших планах - адаптация ANC для встраивания в стеклопакеты и откосы окон. Популярность таких окон сложно переоценить - стоит представить себе летнюю ночь, когда из-за гула на улице окно не откроешь, а спать под включенным кондиционером не хочется.

Шумоподавление в автомобилях

Разработка ANC для применения в автомобилях, легковых и грузовых - одна из наших ближайших целей. Шум в автомобиле в основном исходит от шума покрышек по поверхности дороги и передается через подвеску и кузов. Сложность в системах подавления заключается в необходимости расположить динамики так, чтобы звуковая волна от них интерферировала с окружающим шумом именно в местах нахождения людей. Мы планируем разработать систему как для внедрения у крупных автопроизводителей, так и для кастомайзеров.

Технические характеристики:

Количество компенсирующих динамиков: 1-8
Количество микрофонов / неакустических датчиков: 2-16
Диапазон рабочих частот: 20 Гц - 1000 Гц
Уровень ослабления периодических составляющих: 25 дБ

Хотите внедрить технологии шумоподавления в своем проекте?
с нами, мы ответим на ваши .

Вот вы, вы любите тишину? - А я люблю. Сколько даже не саму тишину, а отсутствие внешних раздражителей. Во время учебы, работы нужно сосредоточиться на решаемой проблеме/задаче и сделать это, когда вокруг пляшут домочадцы или по всему офису разрывается телефон, достаточно сложно… Безусловно, бывают такие моменты когда ты с особой страстью кипишь над работой, когда ты уже во влечен в процесс и ничто тебя не может отвлечь. Но что делать когда и так особого желания выполнять работу нет, а тут еще и сосредоточится невозможно? Для себя я нашел выход в лице наушниках с активной системой шумоподавления.

Начнем с того что о наушниках с активной системой шумоподавления я впервые узнал после прочтения вот
, где хабражители активно делились фотографиями и обсуждали свои рабочие места. Автор того треда упомянул о достаточно дорогих наушниках Bose QC-15 (~$500 по СНГ) поэтому была развернута операция по поиску более дешевых альтернатив. В итоге выбор пал на Audio-Technica ANC7b - наушники от известного японского производителя хорошо зарекомендовавшего себя во всем мире.

▐ Технические характеристики

Логично было бы продолжить статью описанием упаковки и комплекта поставки обозреваемого устройства, но в связи с частыми переездами за последние полгода вся комплектация была утеряна и на руках остались только сами наушники и коробка. Изначально в последней можно было найти: жесткий кейс для транспортировки (понятие не имею где я его профукал), съемный кабель (аналогично), батарейку типа ААА, адаптер для использования наушников в самолетах + переходик на 6.3 мм коннектор и пару сменных кабелей (с микрофоном и без).

Чего только стоил комплектный чехол… Ну да ладно, не будем о грустном, последние несколько месяцев я использую наушники с кабелем от Philips, который был нагло отжат вежливо одолжен мне юзером . По случаю передаю привет и обязуюсь вернуть кабель. ;)

▐ Дизайн, конструкция, удобство ношения

При первом знакомстве наушники Audio-Technica ANC7b не произвели на меня каких либо ярких впечатлений. Аскетичный дизайн из-за использования в материалах корпуса исключительно пластика, классическая форма с дуговым креплением, небольшие поскрипывания при сгибании наушников и повороте чашек. Последние имеют две степени свободы: поворот на 90 градусов по вертикальной оси и 45 по горизонтальной.

Механизм регулировки размера оголовья имеет 15 положений с шагом 3 мм. Никаких обозначений нет, поэтому предполагается, что пользователь должен единожды установить нужный размер или же каждый раз ориентироваться по щелчкам, которые издают направляющие при изменении размера.

Чашки наушников имеют средние (по отношению к другим накладным мониторам) размеры. По традиции с наружной стороны расположены логотип производителя, модель наушников и маркировка «левый-правый».

Микрофоны в нижней части чашек – это часть системы активного шумоподавления. Сюда же выведен батарейный отсек, который скрывается за фальшпанелью. Подойдут любые элементы питания типа ААА напряжением до 1.5 В.

На левом «ухе», помимо уже упомянутых элементов, находится выключатель системы АШП. Об активации последней сигнализирует ярко-синий вырвиглазный светодиод. Здесь же находиться разъем для подключения 3.5 мм аудиокабеля, но стоит отметить, что штекер с большим диаметром может не «вписаться» в данный порт.

Кстати, на оси соединяющую правую чашку с оголовьем есть небольшая рельефная точка, благодаря которой можно вслепую определить где правое, а где левое «ухо».

Амбушюры средних размеров, в меру упругие, также как и оголовье покрыты кожзамом. Наушники плотно обхватывают голову, но при этом не причиняют какого-либо неудобства.

Что касается моих личных впечатлений об удобстве, то эти строки я пишу спустя 5 (а может и того больше) часов пребывания в наушниках. За бортом зима, в комнате в районе 20 градусов - уши в комфорте. Летом, конечно, есть небольшой дискомфорт, так как уши потеют, но с другой стороны – покажите мне наушники в которых ваши уши останутся сухими в тридцатиградусную жару?

▐ Звук, совместимость, некоторые аспекты эксплуатации

Для начала не стоит пугаться сопротивления в 300 Ом. Во-первых, это показатель при выключенной системе АШП. К сожалению, значение этого параметра со включенным «шумодавом» производитель не предоставил, но судя по изменению уровня громкости в наушники встроен весьма «бодрый» усилитель.

Во-вторых, учитывая чувствительность в 109 дБ/мВт наушники даже с выключенной фирменной технологией можно использовать в паре со смартфоном или плеером. Но тут стоит учесть, что запаса по громкости не будет. Так, даже для обычного прослушивания музыки приходится выкручивать громкость на максимум. И вообще, для комфортного прослушивания музыки в данных наушниках без «шумодава» стоит обзавестись более серьезным источником, например - .

АЧХ

Что касается самого качества звучания, которое на самом деле является понятием сугубо субъективным и в идеале бы перед покупкой послушать наушники IRL , меня звук чуть более чем устраивает. Я использую наушники преимущественно дома, в паре с внешним ЦАП-ом, так что в обоих режимах не ощущаю нехватки громкости. Причем использую достаточно часто - не менее 3-5 часов в день и зачастую со включенным шумоподавлением (+звуки прибивающих природы или легкая музыка). Такой сет дает возможность полностью абстрагироваться от грохота старичка холодильника, разговоров сожителей и перемещений оных по комнате. В тоже время более громкие разговоры просачиваются, что лично для меня является плюсом.

Если бы не столь громадные размеры (на моей и так далеко не маленькой голове такие наушники смотрятся весьма плачевно), то с удовольствием катался бы с этими наушниками в метро. Суть в том, что АШП лучше всего справляется с нижними частотами, т.е. гул метро отсекает полностью, а женский голос объявляющий станции остается слышим (при условии прослушивании аудиокниги/подкаста или музыки на низкой громкости). Здесь же был замечен один из основных недостатков: за счет использования активной электроники устройство имеет свойство ловить наводки от мобильных телефонов, пусть и периодически, но данный эффект вызывает некий дискомфорт.

▐ Устройство активной системы шумоподавления

А что вообще из себя представляет система шумоподавления? Для начала нужно понимать, что шумоподавление есть как активное , так и пассивное . Последнее - это в основном прерогатива закрытых мониторных наушников. Корпуса чашек таких устройств не содержат никаких отверстий с наружной стороны, а стенки таких наушников обычно достаточно массивные и материал, из которых они сделаны, часто обладает способностью гасить звуковые колебания. Наушники с самым хорошим пассивным шумоподавлением имеют показатели 35-37 дБ.

Активное шумоподавление, в свою очередь, требует внедрения в наушники электроники. Принцип работы данной системы достаточно просто понять, даже если вы прогуливали уроки физики в школе. Звук - физическое явление, представляющее собой распространение упругих волн в определенной среде. Если еще точнее, то звук - это волна. Музыка, грохот отбойного молотка, вопли младенца - все это звуковые волны с которыми мы сталкиваемся повсеместно. Одним из основных явлений присущих волнам является интерференция.

Интерференция волн - взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или нескольких когерентных волн при их наложении друг на друга. (с) Wikipedia

Но каким образом система активного шумоподавления зависит от явления интерференции? - А таким, что данный способ шумоподавления основан на интерференции! Если волны приходят к точке среды (встречаются) в противофазе, то смещение частиц будет разнонаправленным, что приводит к уменьшению амплитуды колебаний, т.е. звуковые колебания поступающие извне гасятся. Из-за ограничений (возможно временных, ведь прогресс не стоит на месте) накладываемых внутренней электроникой «шумодава» полностью компенсировать внешние шумы, к сожалению, не является возможным.

Именно так и работает система АШП. Специальные микрофоны, которые находятся в чашках наушников, улавливают внешние звуки, а встроенная электроника инвертирует их и добавляет в проигрываемую музыку, тем самым убирая внешние шумы.

▐ Внутренности, автономность

В последнее время модно ставить устройствам оценку за их ремонтопригодность, дабы не отставать от трендов проведем препарацию наушников, а заодно и посмотрим, что за магия скрывается в корпусе оных. Отклеиваем амбушюры:

Под тоненьким поролоновым фильтром (на фото отсутствует) находится микрофон системы АШП и динамический излучатель. Для получения объемного звука чашки наушников заполнены поролоном.

В очередной раз убеждаемся, что корпус наушников целиком и полностью изготовлен из пластика. На левой чашке расположены три винта под отвертку CR-VT8 - они удерживают фальш-панель под которой скрывается электроника системы активного шумоподавления.

Дальше-больше: печатная плата овальной формы (по клику на картинку ниже - полноразмер) занимает почти все внутренне пространство левой чашки. Грязь в районе аудиоразъёма слегка портит впечатление, но в целом все хорошо.

С обратной стороны два одиноких электролитических конденсатора и стандартный 3.5 мм TRS-разъем.

В производстве данных наушников использовались серийные компоненты, например, восьминогая микросхема в правой части платы - это MAX660, инвертор напряжения, который может выступать как в роли источника отрицательного напряжения, так и в качестве повышающего преобразователя для усилителя. В левом верхнем углу - ST V324 (14 выводов) - четырехканальный усилитель с THD (коэффициент нелинейных искажений) не более 0.01%. К сожалению, назначение МС находящейся выше установить так и не удалось. И да, синий светодиод я в последствии заменил на теплый ламповый желтый.

Пару слов об автономности. Для работы системы АШП я использую Ni-MH аккумулятор формата ААА. Как вы уже знаете в наушниках я провожу ~2-3 часа на день, соответственно заряжать аккумулятор емкостью 700 мАч приходится раз в две недели. Не понравилось отсутствие какого-либо индикатора заряда - узнать о совсем уж севшем элементе питания можно только посредством периодических похрапываний в ушах, сопровождающихся медленным затуханием светодиода. Также советую следить за выключением шумоподавления, ибо никакой функции автоотключения обнаружено не было.

▐ Цена, итоги

Audio-Technica ANC7b - отличные наушники закрытого типа с активной системой шумоподавления. Со своей основной задачей - отсекать внешние шумы справляется относительно неплохо. Не смотря на скромный дизайн и дешевые материалы корпуса, наушники неплохо собраны, имеют удобную посадку и достойное звучание. Из основных огрехов выделяются: отсутствие индикатора заряда, периодические наводки от сотовых телефонов… Цена, как на мировом, так и на рынке СНГ колеблется в районе 5-7 тысяч рублей (140 - 190 долларов).

Достоинства и недостатки

Система активного шумоподавления
Автономность
Звучание
Отсутствие индикатора заряда/разряда
Наводки от мобильных телефонов

Жизнь городского жителя полна стрессов. Поэтому, приходя домой, каждый горожанин стремиться к максимальному комфорту и тишине. Но, увы, если комфорт еще достижим, то вот спрятаться от шума мегаполиса — не так просто. Да и, что греха таить, многие современные многоэтажки не отличаются хорошей шумоизоляцией. Многим знакомо ощущение «родства» с соседями, возникающее оттого, что все перипетии их жизни зачастую слышны лучше, чем телепередача.

Традиционными способами избавления от уличного шума до сих пор считались пластиковые стеклопакеты, а от внутридомового – звукоизоляция стен, пола и потолка специальными строительными материалами. Это применимо до сей поры, но неужели современная наука не придумала чего-нибудь еще? Давайте рассмотрим лучшие инновации для города в области устройств для активного подавления шума в квартире.

Радиоэлектронные «глушилки»

Далеко не всегда наши музыкальные пристрастия совпадают со вкусами соседей. Громкая музыка или «орущий» телевизор – бич многих многоквартирных домов. Нравится одному – слушают все. А если соседи еще и поклонники караоке – проблема становится еще острее. Увы, к сожалению, далеко не всегда эти «музыкальные» люди адекватно реагируют на просьбы «сделать потише». Что ж, если не удается договориться «по-хорошему», а нервы уже – на пределе, приходится принимать радикальные меры И для этого не обязательно привлекать правоохранительные органы.

Есть способ эффективно бороться и самостоятельно. Для этого можно воспользоваться прибором радиоэлектронного подавления (в просторечии, «глушилка»).

Такое устройство можно как приобрести, так и сделать самому. В интернете можно найти массу схем, следуя которым можно эти глушилки электроники изготовить. Схемы могут быть как простые, так и достаточно сложные, однако принцип их работы по сути одинаков.

Принцип работы устройства радиочастотного подавления

Прибор, задача которого — заглушать работу электронных устройств, является генератором сигналов в таком же диапазоне частот, как и частоты заглушаемых устройств, только — в противофазе. Генерируемые прибором сигналы не несут никакой информации, это просто — «белый шум». Поэтому перед покупкой прибора необходимо в первую очередь определиться с диапазоном частот, в котором этот прибор работает. Смысл прост — если частоты не будут совпадать, устройство не будет выполнять свою функцию.

Эффект от работы «глушилки» таков – «полезный» сигнал электронного устройства соседей заменяется «белым шумом», что, в общем, и нужно тому, кто использует такой прибор.

После диапазона частот, вторая важная характеристика «глушилки» — это ее радиус действия. Расстояние, на которое действует эффект радиочастотной «глушилки», зависит от многих факторов: где используется прибор – на улице или в помещении, какая стоит погода и прочее.

Подавление работы электронных устройств — это не миф.

Но следует помнить о том, что применение «глушилок» незаконно, поэтому применять их нужно с осторожностью, и ни в коем разе ими не злоупотреблять.

Подобное устройство для подавления шума в квартире купить можно в различных интернет-мазагинах. Цена колеблется от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч рублей (в зависимости от мощности аппарата и диапазона покрываемых частот).

Устройство подавления шума в квартире Sono

Эту систему разработал австрийский промышленный дизайнер Рудольф Стефанич. В основе лежит таже технология, которая используется в наушниках. Это маленькое устройство крепится с помощью особых присосок на окно и поглощает большую часть посторонних звуков, доносящихся с улицы.

Комплект устройства состоит из микрофона, динамика и встроенного процессора. Прижатый к стеклу динамик использует его в качестве резонатора и воспроизводит звуки в противофазе.

Встроенный процессор анализирует и фильтрует полученные с помощью микрофона звуки. Эта технология позволяет устройству выборочно подавлять шумы, руководствуясь пользовательскими настройками.

Зачем это нужно? Очень просто. Можно, к примеру, заблокировать шум автомобилей и коммунальной техники, но настроить прибор на пропуск звуков щебетания птиц и шелеста листвы.

Помимо этого, система Sono сможет сама воспроизводить разнообразные приятные звуки: пение китов, шелест леса, шум прибоя и тому подобное.

В 2013 году этот концептуальный проект пробился в финал на конкурсе James Dyson Award. К сожалению, купить это устройство сейчас невозможно, так как Sono пока существует только в качестве прототипа.

Система активного шумоподавления

Эффекта, подобного тому, что мы описали выше (система Sono), может когда-нибудь добиться система активного шумоподавления. Инженеры-акустики из Технического университета Берлина предлагают гасить внутри рамы выбранные пользователем уличные звуки с помощью вмонтированных между стеклами рам компактных громкоговорителей.

Принцип работы этой системы поход на Sono («ненужные» звуки гасятся такими же звуками, излучаемыми в противофазе).

Немецкие специалисты считают, что их систему можно будет применять не только в жилых и административных помещениях, но и в автомобилях и самолетах.

На данный момент система находится в разработке, поэтому более подробная информация по ней отсутствует.

Заокеанские изобретатели тоже не остались в стороне. Компания Celestial Tribe из Сан-Франциско предложила свое устройство для подавления шума Muzo, которое также может обеспечивать приватность общения, создавая вокруг собеседников так называемый «пузырь тишины»

Muzo выглядит как небольшая колонка, которая отсекает нежелательные звуки от пользователя.

Гаджет крепится на плоскую поверхность, служащую ему резонатором, и воспроизводит звуки, которые убирают посторонние шумы. Кроме того, устройство способно гасить наружные вибрации, например, от близко идущего строительства. Само устройство также может воспроизводить приятные звуки, например, для улучшения сна.

В отличие от устройств 2 и 3 нашего списка, Muzo в скором времени может появиться в продаже. Стартовав на Kickstarter летом 2016 года, разработчики собрали более четырехсот тридцати тысяч долларов (при планируемых ста тысячах). В связи с этим на Indiegogo уже начат прием предзаказов.

По данным различных источников, до первых владельцев этот активный поглотитель шума в квартире или офисе доберется в январе-феврале 2017-го года, а его стоимость составит от 119 до 159 $ USA.

Самым важным компонентом работы автомобиля является процесс воспламенения смеси топлива и воздуха в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Двигатели внутреннего сгорания появились довольно давно, и все это время инженеры работали над системой подавления низкочастотных шумов, возникающих при работе машины. Технологии энергосбережения позволили создать более экологически чистые и экономичные автомобили, но проблема шума в кабине все еще осталась. Уменьшение количества цилиндров с более эффективными и более экологически чистыми двигателями снижает частоту и повышает вероятность более интенсивной и раздражающей езды для пассажиров.

Технология активного контроля шума (англ. active-noise-control (ANC)) использует аудиосистему автомобиля для уменьшения нежелательного шума, создаваемого двигателем. Чтобы уменьшить этот шум, инженеры используют активное акустическое управление или ANC для генерации сигналов шумоподавления, которые воспроизводятся на динамиках в кабине автомобиля.

Более внимательный взгляд на систему активного шумоподавления

Активное управление аудио звуками – это методология обработки сигналов, которая уменьшает эффективную амплитуду звука для улучшения отношения сигнал/шум (SNR), что позволяет частично «заглушить» нежелательные шумы. Технология активного контроля шума также еще называют шумоподавлением (англ. audio noise reduction (ANR)). Данная методология основана на когерентной акустике, которая точно воспроизводит исходное звуковое поле во всех его формах. Она использует усилители и микрофоны внутри автомобиля, а также цифровую обработку сигналов (DSP) для подавления шумов. Звук можно описать как волну давления, состоящую из амплитуды и фазы.

Система шумоподавления встраивается в звуковое устройство, излучающее волну с одинаковой амплитудой, но с фазой на 180 ° (инвертированная фаза, также известная как противофаза) сдвинутой относительно исходной волны. Процесс рекомбинации двух волн основан на физическом принципе, называемом деструктивной интерференцией. ANC достигается с помощью схем смешанного сигнала или DSP с алгоритмом управления для анализа формы сигнала звука для генерации усиленной противофазовой волны для преобразователя.

Эти системы все больше полагаются на интегрированные системы (SoC), оснащенные высокопроизводительными стандартными процессорами и программной инфраструктурой. Ресурсы в режиме реального времени необходимы для быстрого внедрения и завершения циклов управления обратной связью, чтобы решение ANC работало должным образом.

Идеальный метод для реализации такого решения использует цифровую обработку сигнала (рисунок выше). Типичная автомобильная система на базе ANC использует четыре или пять сабвуферов звуковой системы и добавляет три-шесть микрофонов. При такой настройке система может уменьшить шум в диапазоне от 30 до 250 Гц (спектр охватывает частоты зажигания четырехцилиндрового двигателя) в пассажирском салоне.

Особенности разработки

ANC генерирует противофазу (180 °), которая идеально подходит к этому источнику помех. Чтобы получить максимально эффективные результаты, система ANC также должна быть расположена достаточно близко к источнику шума, главным образом передаваемого в одном направлении.

Системы ANC используют один из двух основных методов:

Адаптивный метод удаления: он основан на одном или нескольких микрофонах для обнаружения шума и генерации противошумовой волны.
Метод синтеза: он включает в себя выборку и сохранение ряда шумовых циклов и генерирование сигнала шумоподавления на основе сохраненной информации.

Такая система особенно полезна для таких приложений, как промышленное оборудование, динамические системы и бытовая техника.

На данной схеме блок Dff представляет собой звено задержки поступления звукового сигнала на динамик. Микрофон воспринимает звуковой сигнал и посылает его на фильтр G(ω), после чего происходит смешивание звуков для компенсации.

Система, как правило, строится либо на основании прогнозирования, где когерентный входной звуковой сигнал обнаруживается прежде, чем распространится далее, либо же используется управление с обратной связью, в которой активный регулятор шума пытается преодолеть помехи без входного звукового сигнала. Вариант 1 показан на блок-схеме выше, второй – на блок схеме ниже.

В типичной конфигурации Гарвардская архитектура цифровой обработки сигналов представляет собой ядро системы — она может выполнять математическую обработку и манипулирование реальными сигналами, такими как голос, звук и видео. В приложении для подавления шума цифровая обработка сигнала исследует характеристики формы сигнала входного шума и затем генерирует его противошумовую форму. Поэтому человеческое ухо получает меньше «белого» шума, так как «фильтрация» происходит в реальном или почти реальном времени.

Кодеки необходимы в аудио приложениях, поскольку он может преобразовывать аналоговые сигналы реального мира (например, звук) в цифровые сигналы для обработки микропроцессором и обратно к аналоговым для человеческого уха. Как правило, используют фильтры, работающие по методу наименьших средних квадратов (LMS) или с конечным импульсным откликом (FIR), которые могут изменять коэффициенты во время работы, эффективно решать проблему фактической оценки шума и, таким образом, максимизировать производительность системы в реальных условиях.

Пассивный контроль

Методы управления шумом в основном пассивны и активны с точки зрения контроля. Пассивная техника идентифицирует частотный диапазон шума и увеличивает коэффициент усиления сигнала (голос или музыку) таким образом, чтобы он максимизировал отношение сигнал / шум этой полосы и, в свою очередь, получал более четкую разборчивость сигнала. Пассивная технология не очень сложна в реализации, хотя может потребоваться серия измерений в частотной области. Метод шумового контроля, который считается пассивным, называется «шумовым шлюзом».

Выводы

Управление звуковыми помехами в транспортном средстве задача сложная, так как звук производится многими механическими компонентами, а также при взаимодействии объектов с дорогой и воздухом. Промышленные усилия во многом привели к снижению шума от автомобиля. В то же время были подняты опасения относительно полной тишины транспортных средств — они могут представлять опасность для пешеходов, которые, возможно, не смогут услышать приближающуюся машину.

Технология активного контроля шума довольно эффективна и способна снизить его примерно на 20 дБ.