Одним из подобных средств стали наушники с активным шумоподавлением (или ANC (NC)-наушники от active noise control), которые достаточно широко представлены в линейках ведущих (и не очень) производителей.
В этом посте я хочу подробно описать достоинства, эффективность, а также проблемы этих устройств. И дать возможность читателям решить, насколько такие устройства подходят именно им. Как и в предыдущих материалах, постскриптумом будет небольшое количество корпоративной джинсы, для тех, кто заинтересован в приобретении товаров, ставших темой этого повествования.
Принцип «клин клином»: плоды интерференции
Теоретическая база для создания активного шумоподавления достаточно проста и основана на интерференции звуковых волн. В наушниках с активным шумоподавлением установлены микрофоны (определяющие уровень фонового шума) и динамики (иные излучатели), которые создают волны с той же амплитудой, но с перевернутой фазой (антифазой). В процессе такой интерференции волн, происходит взаимное уменьшение результирующей амплитуды, иными словами, волны гасят друг друга.
В теории этот принцип позволяет добиться тишины, на практике всё несколько сложнее. Оказалось технологически достаточно тяжело создать систему, которая будет точно попадать в противофазу, особенно с СЧ и ВЧ шумом. Активные системы шумоподавления способны эффективно гасить низкочастотный монотонный шум. Достаточно большая длина волны НЧ-сигналов «сглаживает» влияние разницы в значениях инвертированной фазы. В случаях серьезного несоответствия фазы и антифазы для ВЧ и СЧ сигналов, в наушниках может появляться постороннее шипение.
История: в метро из авиации
Идея использования описанного выше принципа для шумоподавления принадлежит американцу Полу Люгу, который в 1934-м году получил патент на применение принципов интерференции при подавлении синусоидальных и иных (произвольных) звуковых сигналов в области громкоговорителя путём инверсии полярности.
Уже в 50-е годы активное шумоподавление находит применение в авиации. Системы Лоуренса Фогеля использовались для подавления шума в кабинах вертолётов и самолётов.
Лоуренс Фогель
В 1957-м году Уиллардом Микером были созданы первые накладные наушники с активным шумоподавлением, которые также применялись в авиации. Система Микера была способна подавлять шумы в диапазоне от 50 до 500 Гц с затуханием на уровне 20 дБ.
Уиллард Франклин Микер
В 1986-м году появились первые серийные наушники с системой активного шумоподавления, которые выпустила компания BOSE. Гаджет был разработан Диком Рутаном и Джиной Игер и использовался также в авиации, где посторонние шумы двигателей и т.п. мешали лётчикам при ведении переговоров. Уже к 1989 году компания адаптировала технологию для бытового применения, продолжая, при этом, специализированные авиационные разработки.
Первые наушники BOSE с активным шумоподавлением (авиационные)
современные наушники BOSE для применения в быту
Сегодня наушники с активным шумоподавлением выпускаются и разрабатываются такими компаниями как BOSE, Sennheiser, JBL, SONY, Audio-Technica, Philips.
Достоинства и недостатки
Не смотря на достаточное количество преимуществ, головные телефоны с активным шумоподавлением обладают и рядом существенных недостатков.
К достоинствам можно отнести:
- собственно само по себе «активное шумоподавление»;
- наличие очень серьезной пассивной звукоизоляции;
- отсутствие необходимости до опасных пределов в повышении громкости (более 90 -100 дБ) в шумных местах.
Существенными недостатками систем активного шумоподавления в наушниках являются:
- необходимость в дополнительном питании для шумоподавления;
- возможность возникновения дополнительных негативных эффектов (головной боли, неприятных ощущений при прослушивании);
- при использовании на улицах с интенсивным движениям выше вероятность ДТП.
Проблему с дополнительным питанием пытались решить разными инженерными решениями, такими как повышения ёмкости аккумулятора, использования специализированных блоков со стандартными батарейками, а также применением дополнительных каналов питания в плейерах, что приводило к появлению нестандартных разъёмов (распространённое для наушников и плейеров SONY).
Интересно подошли к вопросу питания в компании JBL. Их продукт, анонсированный совместно с компанией HTC – спортивные наушники JBL Reflect Aware С, представленные в прошлом году, подключаются к смартфону через USB type C, что позволяет отказаться от дополнительных источников питания и при этом не требует применения уникальных разъёмов.
Невыносимая чистота музыки
Среди отзывов о NC-наушниках можно встретить рассказы о том, что после длительной или не очень эксплуатации возникают различные побочные эффекты, например, головная боль, неприятные ощущения при прослушивании, психологический дискомфорт. Известно, что около 5-7 % испытуемых, регулярно использующих наушники, не переносят устройства с активным шумоподавлением.
Дело в том, что за время своей жизни человек привыкает и адаптируется к определённому уровню шума. Музыка, как правило, существенно отличается от других звуковых раздражителей – эта разница приводит к тому, что мозг некоторых людей должен заново адаптироваться к новому более монотонному фону, возникающему в NC-наушниках. Кроме того в ряде ситуаций, как я уже писал, работу системы активного шумоподавления может сопровождать собственный высокочастотный шумовой фон, длительное воздействие которого также может сопровождаться головной болью и дискомфортом при прослушивании.
Не стоит также забывать о распространённых сегодня головных болях напряжения, которые может (в числе прочих факторов) спровоцировать тугое оголовье (которое достаточно часто применятся в этом типе наушников для улучшения пассивной звукоизоляции полноразмерных чашек).
Даже если вы ошиблись с выбором, и NC-наушники вызывают у вас дискомфорт, в соответствии со статьями 502 ГК РФ и 25 Закона РФ от 7 февраля 1992 г. № 2300-1 «О защите прав потребителей», вы можете вернуть гаджет в магазин в течение 14-ти дней.
И традиционная джинса
Эксперты PULT.RU выбрали лучшие наушники с системой активного шумоподавления по лучшим ценам в РФ. Для изучения предложения рекомендуем интересующимся пройти по ссылке.
Комментарии (45)
hungry_ewok
17.03.2017 12:11+1Пробовал несколько активных наушников — они хорошо давят только монотонный шум. Разговоры и прочее подобное все равно слышны…
Так что если хочется именно не слышать посторонней болтовни дарю лайфхак — затыкаем ухи берушами, надеваем обычные наушники и делаем музыку погромче. ;)
NeuroHunter
17.03.2017 12:42+1«це не баг, це фіча» (с)
Мне попадалась информация, что в потребительских моделях ANC-наушников специально пропускают речь, чтобы человек услышал тревожное оповещение в транспорте.
StjarnornasFred
18.03.2017 01:38Некоторое время назад в очень старом сци-фи романе Н. Трублаини «Глубинный путь» наткнулся на описание наушников, которые надеваются на очень шумном производстве и защищают от рёва механизмов, но пропускают речь, и люди могут общаться между собой просто голосом и при этом не слышать шума, который (судя по описанию) на другой частоте. Собственно, вопрос, реализуемо ли такое при нынешних технологиях?
Упд: а вот и цитата:
— Этим приспособлением можно регулировать число колебаний, которые принимает наше ухо, а также силу звука. Чрезвычайно полезная вещь, так как дает возможность нормально разговаривать здесь во время работы.
<… >
Мы стояли возле цилиндра, который слегка дрожал и грохотал.
— Он не очень шумит, — заметил я.
— А вы бы сняли шлем и послушали без звукофильтров, — сказал стоящий рядом рабочий. — Тут, пока не было этих шлемов, люди просто глохли и срывали себе голос.
deniss-s
17.03.2017 14:45Кстати, по поводу речи. Замечал интересный побочный эффект — речь, хоть и приглушена пассивным шумоподавлением, но за счёт того, что посторонний монотонный шум исчезает, разговоры слышны отчётливей и слова разобрать проще.
artskep
17.03.2017 17:43Это норма. Как правило, подавляется белый шум (шелест листвы, шум моря, рев самолета). Это тупо проще, да и полезнее.
Понятно дело, что остальное становится различимее.:-)
ProLimit
17.03.2017 17:04+1ИМХО, специально оставляют узкий диапазон, чтобы слышать объявления в самолетах, метро и т.д., воспроизводимые динамиками (там больше энергии в зком диапазоне, чем при обычном разговоре). Голос остается тихим, но разборчивым на фоне почти полной тишины, так что не раздражает.
hzs
17.03.2017 18:53-3Видел в продаже меганавороченые и капец дорогие наушники с активной системой подавления звука, но специально пропускающие и акцентирующие звуки автомобильных клаксонов, сирен и плача маленького ребёнка.
Покупаешь такой уши за дофигалион денег чтобы нафиг не слышать своего пиздюка и на тебе.
artskep
17.03.2017 17:41+1Увы, по другому, скорее всего, не выйдет.
Красивая схема, где микрофон определяет внешний шум, и «вперед» звуковой волны создает противофазу — миф. Слишком много всякого неопределенного во всей этой динамике, чтобы 100% подавить. Да и это предполагает, что ухо уже изолировано от внешних шумов, а весь звук идет с противофазой по каналу с известными характеристиками. Не выйдет, конечно.
Поэтому делают проще — рассчитывают подавление на белый шум (ну, или розовый, если очень хочется). Т.е. микрофон снимает профиль шума, который приходит, и статистически «угадывается» что давать на динамик.
На том, что считается обычно «шумом» (а это или белый или розовый шум) — работает отлично. На разговорах/музыке/и т. д. — почти не работает.
yefrem
17.03.2017 18:39Спасибо за этот коммент, наконец-то получил ответ на свой вопрос — стоит ли рассматривать такие уши для блокирования шума, состоящего главным образом из разговоров. В обзорах и комментариях, которые видел, оценка на уровне «лучше-хуже» и перелеты в качестве примера. Чисто теоретически понятно, что голос глушится хуже, но насколько — непонятно было. Хорошо, что не взял в итоге.
П.С. Кстати, C в ANC — это cancelling, а не control.
Grox
18.03.2017 02:21+1В шумном опенспейсе с разговорами коллег работать в них комфортнее. Разговоры были тише и меньше отвлекали. Разница хорошо ощущается. Но в них жарко. Уши греются, потому что хорошая изоляция и прижим амбюшуров к голове. И чуствуется небольшое звуковое давление на ухо.
Это всё я описал без включённой музыки. С ней офисный шум почти незаметен.yefrem
18.03.2017 19:50Как я понимаю, чем больше людей в опенспейсе, тем более монотонным становится шум и тем больше шансов его «подавить»? А как насчет говорящего коллеги за соседним столом, например? И еще вопрос — как насчет соотношения цена/комфорт от шумодава? Стоит оно того?
Grox
18.03.2017 20:02Я неделю тестировал. Стоят около $500. Есть от $350 вроде. Думаю, что индивидуально. Но на перспективу, если шум постоянный, то на мой взгляд они того стоят. Включая то, что они очень качественные блютус наушники сами по себе. И очень хорошо подходят для глушения шума метро и салона самолёта. Т.е. пригодятся не только в офисе.
А как насчет говорящего коллеги за соседним столом, например?
Будет тише.
Как я понимаю, чем больше людей в опенспейсе, тем более монотонным становится шум и тем больше шансов его «подавить»?
Они создают эффект, как будто ты вошёл в переговорку с тонким стеклом. Т.е. всё окружающее становится глуше.
Feodot
17.03.2017 20:48затыкаем ухи берушами, надеваем обычные наушники и делаем музыку погромче. ;)
Пользуюсь таким методом уже года полтора. Вместо фонового шума использую парочку композиций, которые "орут" на многих диапазонах, помогает, только увы не послушать лекции/фильм не посмотреть, так как проскакивают всякие посторонние звуки, даже с берушами (недалеко от меня лесница, и через звук слышно шаги каблуков)
Lost-One
17.03.2017 14:46Не сочтите за Off-top, но…
Комментарии по поводу «они хорошо давят только монотонный шум» навеяли вопрос.
Почему-бы не использовать систему ANC для подавления шума от кулеров в компьютерах?
Foolleren
17.03.2017 16:52интерференция — в одну сторону гасим в другую усиливаем, проще водянку собрать.
arheops
17.03.2017 22:02+1Потому, что она будет работать только пока вы уверены с точностью до 0.5см где находятся уши.
alexkuzko
18.03.2017 11:18Есть шкафы с таким подавлением. По итогу становится тише, но не полностью.
Здесь на хабре даже обозревали такой. Можно попробовать поискать:
https://habrahabr.ru/company/stss/blog/279245/
Revertis
17.03.2017 16:09+1Есть у меня наушники Сони MDR-ZX770BN, хотел бы выразить несколько замечаний.
Кнопка включения-выключения шумоподавления при долгом нажатии включает режим настройки на шум. И система настраивается на ОДИН из режимов шумоподавления по частотам — высокие, средние либо низкие.
Таким образом, в метро они срезают постоянный низкочастотный гул, но оставляют скрежет колёс. Плюсы и минусы такого подхода придумайте сами.
Кроме того, зависит от того, каким боком и под каким углом стоять когда подъезжает поезд. Шум то есть то его нет.
Плюс, так как в Москве почти постоянно воют ветры, то почти невозможно ходить в наушниках, ибо звук ветра УСИЛИВАЕТСЯ, плюс, ветер очень сильно шумит в самой конструкции наушников. Если их немного прикрывать руками спереди, шума почти нет.
Получается, что наушники с шумоподавлением отлично работают в тихом месте :)
PULT
17.03.2017 19:49Описанные вами проблемы, полагаю, свойственны только этой конкретной модели. У меня AKG K490NC — доволен как слон, ветры не воют, всё в порядке(и, да… цена!).Слышал не мало лестных отзывов о синхах и аудиотехнике с ANC. До этого были внутриканальные синхи, тоже NC, и о них тоже не могу сказать ничего плохого.
NLO
17.03.2017 17:47НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
snnrman
17.03.2017 18:17+2Во-первых написали:
Кроме того в ряде ситуаций, как я уже писал, работу системы активного шумоподавления может сопровождать собственный высокочастотный шумовой фон, длительное воздействие которого также может сопровождаться головной болью и дискомфортом при прослушивании.
Во-вторых это индивидуально. Мне в NC Sony X1000 комфортнее некуда.NLO
17.03.2017 19:42НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
PULT
17.03.2017 19:58Был адекватный негативный коммент,, он был первым, объективно отражавший ошибку при выборе фотоконтента и указывающий на необходимость уточнения данных.
Как вы считаете там был минус в карму?
И стандартный минус в карму.
Не буду скрывать минус за коммент мой и в карму тоже (не от компании, от автора). По моему мнению совершенно заслуженный.
Негативные стороны таких наушников отражены в материале, возможность решения проблемы в случае если не подошли тоже.
сразу вежливый наезд от якобы независимого участника
Участник совершенно независим, посмотрите на его комменты, дату регистрации и карму.
По поводу трансатлантических перелётов не обладаю информацией. Если считаете необходимым отправьте в обсуждение или напишите отдельный материал.Возможно это будет полезно.
Monki
17.03.2017 20:03А шум топота слонопотамов сверху эти наушники убирают? Шум низкочастотный, но монотонным не назовешь. Если убирает, то совсем или просто приглушает? Хотелось бы услышать отзывы уже опробовавших.
Feodot
17.03.2017 20:52-1Не убирает, топот будет тише, но в тоже время будет врываться в звуковую обстановку и даже больше раздражать (говорю з личного опыта). От такого, нужно постоянный шум, который будет глушить самые сильные шаги (этого можно добиться или громкой музыкой или какой-то изоляцией (пока второй способ не придумал как сделать)
maxkuzubov
18.03.2017 23:38а есть наушники которые наоборот добавляют окружающий звук? чтобы не в тишине слушать, а как будто музыка на улице просто играет? для тех кто на великах ездит — такие куда полезнее будут, чтобы не быть сбитыми потому что ничего не слышат
Diman_94
19.03.2017 23:11Может подобрать подходящие открытые наушники? Что-нибудь вроде Koss Porta Pro
OmegaAlex
19.03.2017 23:11Посмотрите в сторону наушников с костной проврдиммостью. На этом сайте были обзоры. Они как раз не глушат окружающие звуки.
snnrman
20.03.2017 17:40Всё те же Sony X1000. У них есть режим, в котором микрофоны работают наружу, усиливая окружающие звуки или голос (два режима).
spc
Парни, когда вы говорите, что
возникает серьезное сомнение, что вы на самом деле
PULT
Информация о JBL Reflect Aware удалена из материала (в связи с недостоверностью сведений о подключении) — обновите страницу — был нюанс связанный с источником данных, приносим свои извинения за то, что вы успели это заметить.
Когда в материале есть мнение экспертов компании мы это указываем, в данном случае эксперты давали комментарии относительно принципа работы системы активного шумоподавления.
PULT
Речь шла об JBL Reflect Aware C (разъём USB tipe C), которые JBL вместе с HTC анонсировали 2016-м году.
PULT
*sorry (USB type C)
spc
А на фото тем временем, если не ошибаюсь Lightning. С другой стороны, тоже должен повиниться: зашел на сайт JBL и, не увидев ничего кроме айфоносовместимых Aware, решил, что возникла какая-то принципиальная ошибка.
К слову, а вот эту экзотику вроде Aware C вообще можно отдельно от HTC приобрести, или это у JBL случился какой-то суровый кастом, чтобы попасть в пресс-релиз?
PULT
Нет, не ошибаетесь, посему и снес весь абзац вместе с фото
В целом, замечание дельное, виниться не за что. Будем признательны если в следующий раз направите в личку.
Не совсем понял вопрос, поясните?
Не располагаю данными о том, что можно. Если попадётся в наших прайсах — могу прислать ссылку. Часто подобные проекты создаются только для продажи "в нагрузку" в качестве приятного бонуса.
spc
Вот и я подумал, что HTC очень захотелось эксклюзивные наушники, а JBL оценила возможность прорекламироваться таким образом. Т.е. сами они бы не стали такие наушники делать, потому что слишком уж непредсказуемо, как бы они стали работать с другими брендами и, в особенности, с безымянным китаем.
Ведь кому нужны лишние проблемы за свой счет? А тут и ответственности никакой (если что — HTC сами виноваты), и в вагончик с пиаром запрыгнули.
За предложение спасибо, но, полагаю, не стоит себя утруждать — я не настолько фанат, а если такое попадет в открытую продажу, по любому замечу.
p.s. был неправ, вспылил. В следующий раз — в личку.