Если вы хотя бы раз пользовались гарнитурой с технологией ANS (Active Noise Suppression, активное шумоподавление), то уже знаете, насколько применение ANS меняет качество передачи речи. Голос собеседника четко слышен в любой обстановке: на улице, в шумном офисе или на производстве.

Технология ANS анализирует аудиосигнал, выделяя голос (полезный сигнал) и отделяя его от окружающего шума, а затем либо подавляет шум, либо удаляет его полностью.

Давайте проанализируем подходы VT и Yealink к реализации ANS в гарнитурах и сравним эффективность их решений.

Принцип работы ANS

Технология ANS базируется на сложных алгоритмах цифровой обработки сигналов (DSP, Digital Signal Processing). Процесс преобразования аудиосигнала можно разделить на несколько последовательных этапов.

1. Захват аудиосигнала. Один или несколько микрофонов захватывают аудиосигнал, в том числе и полезный сигнал (речь), и фоновый шум.

2. Спектральный анализ. Аудиосигнал разбивается на частотный спектр с использованием, например, быстрого преобразования Фурье (БПФ или FFT) для выделения частотных характеристик речи и шума.

3. Формирование шумовой модели. На основе анализа спектральных характеристик шума (например, корреляционной функции) и повторяющихся паттернов создается статистическая модель шума.

4. Подавление шума. Алгоритм фильтрации на основе созданной шумовой модели снижает интенсивность шума в аудиосигнале, выделяя полезный сигнал. Шум не всегда удается устранить полностью, поэтому могут оставаться небольшие артефакты обработки.

5. Адаптивные фильтры. Алгоритмы корректируют шумовую модель в зависимости от изменения спектральных характеристик шума, обеспечивая устойчивость к динамическим изменениям фонового шума.

6. Фазовый сдвиг. Для подавления шума, исходящего извне центральной точки (например, от внешних источников), используются методы, основанные на анализе фазовых различий сигнала, полученного от нескольких микрофонов.

Примеры типовых шумов

ANS отлично справляется с подавлением таких шумов, как:

• шум улицы (звуки автомобилей, ветер, городской шум);

• щелканье клавиш (короткие резкие звуки при работе с клавиатурой);

• фоновый разговор (голоса на заднем плане);

• шум бытовых приборов (гул кондиционера, вентиляторов, холодильников).

Эффективность работы ANS зависит от сложности обработки шума. Монотонные и предсказуемые шумы — например, гул двигателя — с относительно постоянной частотой и амплитудой подавлять гораздо проще, чем динамический шум — например, музыку — с резкими изменениями громкости и широким частотным спектром, потому как алгоритмам сложнее отделить полезный сигнал от фонового шума.

Различия между пассивным и активным шумоподавлением

Основное отличие ANS от пассивного шумоподавления заключается в том, что ANS работает на уровне алгоритмов, анализируя звуковой поток и разделяя его на полезный сигнал (голос) и шум.

Пассивное шумоподавление использует физические методы изоляции (например, плотные амбушюры), но менее эффективно работает против низкочастотных звуков. В пассивном шумоподавлении есть свои плюсы: не требуется питания, нет задержки обработки и риска возникновения артефактов.

Современные гарнитуры совмещают оба подхода: пассивное шумоподавление блокирует часть шумов физически, а ANS обрабатывает оставшийся сигнал.

Сравнение эффективности ANS в гарнитурах VT и Yealink

Общие аспекты реализации ANS

Подавление низкочастотных шумов
Оба производителя делают акцент на устранении постоянных фоновых шумов, таких как гул вентиляторов, кондиционеров или других офисных источников низкочастотного шума.

Использование нескольких микрофонов
Для эффективной работы ANS зачастую используется как минимум 2 микрофона.

• Направленный микрофон для захвата голоса на регулируемой штанге: четко выделяет речь пользователя, минимизируя влияние окружающих звуков.

• Микрофон для захвата шумов: фокусируется на внешних фоновых шумах для их анализа и последующего подавления. Обычно расположен на левой чашке динамика гарнитуры.

В основе лежит принцип вычитания сигнала от микрофона шумов из полезного сигнала от микрофона захвата голоса. Данная технология позволяет убрать до 99% внешних шумов, передаваемых микрофоном гарнитуры.

Алгоритмы шумоподавления
Программные алгоритмы динамически адаптируются к изменяющимся шумам окружающей среды.

Реализация ANS в гарнитурах VT

Упор на офисные шумы: гарнитуры VT более специализированы на устранении постоянных низкочастотных шумов, характерных для офисных пространств, вроде гула кондиционеров или вентиляторов, что делает их оптимальным решением для open space.

Фокус на стабильность звука: VT оптимизирует алгоритмы ANS для минимального влияния на качество речи, что особенно важно для долгих телефонных переговоров или рабочих встреч.

Дополнительные функции для улучшения качества звука: некоторые модели оснащены функциями усиления речи для улучшения четкости передачи голоса в условиях сложного акустического окружения, например, если вокруг шумит офисная техника или коллеги активно обсуждают рабочие вопросы.

Реализация ANS в гарнитурах Yealink

Подавление динамических шумов: гарнитуры Yealink делают ставку на работу с динамическими шумами, таким как музыка, звуки разговоров других людей или случайные шумы, и алгоритмы в первую очередь ориентированы на быструю адаптацию к изменениям.

Интеграция с технологиями эхоподавления (Acoustic Echo Cancellation, AEC): Active Noise Suppression в Yealink тесно взаимодействует с AEC, устраняя эхо и реверберацию.

Автоматическая настройка чувствительности микрофонов: гарнитуры Yealink обеспечивают динамическую регулировку чувствительности микрофонов для оптимального захвата речи, даже если пользователь перемещается во время разговора.

Таблица сравнения флагманских моделей VT и Yealink

Практическое тестирование VT-X200PRO и Yealink UH37

VT-X200PRO [Высшее качество].mp3
Yealink-UH37 [Высшее качество].mp3

В ходе практического тестирования мы сравнили 2 гарнитуры: новую модель VT-X200PRO и классическую модель Yealink UH37. Источником шума выступала электрогитара, подключенная к акустической системе ITC.

Оба аудиофайла вы можете прослушать выше и провести анализ самостоятельно, а мы пока расскажем, к каким выводам пришли сами:

• VT-X200PRO подавляет шум полностью, но ухудшает качество голоса;

• Yealink UH37 сохраняет качественное звучание голоса, но не справляется с подавлением шума полностью — время от времени звук электрогитары все-таки слышен на фоне.

Таким образом, гарнитуры Yealink предлагают пользователю баланс между сохранением качества голоса и шумоподавлением, в то время как гарнитуры VT показывают себя эффективнее в условиях сильного фонового шума, пусть даже ценой потери качества передачи голоса.

Вывод: оба производителя заслуживают внимания — все зависит от конкретных задач и предпочтений!