Весь Мир Hi-Fi

Как это работает: наушники с активным шумоподавлением

Активные, пассивные, с пропуском части звуков: как наушники с шумоподавлением это делают?

Наушники с активным шумоподавлением – определенно один из самых значимых прорывов в сегменте потребительских наушников с начала этого века.

Технология активного шумоподавления (ANC), пионерами которой стали Bose и Sennheiser, сегодня используется в самых разных проводных и беспроводных наушниках – от крошечных полностью беспроводных Sony WF-1000XM3 и AirPods Pro до охватывающих Sennheiser Momentum Wireless и Bose Noise Cancelling Headphones 700. И эта технология – настоящее чудо. При должной реализации она становится украшением лучших беспроводных моделей.

Некоторые беспроводные наушники с этой функцией теперь позволяют не только включать и выключать подавление шумов, но и выбирать его уровень, а также могут пропускать определенные звуки – такие как человеческая речь – при блокировке всех остальных.

Как же это работает? Хотите верьте, хотите нет, но эта технология существует еще с семидесятых годов и впервые была применена в гарнитурах для пилотов. Так что готовьтесь к взлету, капитан! Сейчас мы все объясним, а потом расскажем, какие модели справляются с делом лучше всего.

Для чего нужны наушники с активным шумоподавлением?

Представьте себе следующую картину: утро понедельника, вы сидите за столом, который носит гордое название «домашнего офиса». У вашей второй половины совещание в Zoom в 10 утра и онлайн-урок по йоге – в 11. Парень по соседству уже пару недель пытается собрать новую кухню. А ребенок этажом выше смотрит мультфильм «Холодное сердце 2» на канале Disney Plus – в восьмой раз с вечера пятницы. Без наушников с активной системой шумоподавления в такой ситуации просто не обойтись.

Лучшие из них обеспечат вам идеальные условия, устранив внешние помехи и дав возможность сосредоточиться на том, что вы слушаете, будь то музыка, подкасты или что угодно другое. А когда вам нужно будет вернуться к происходящему вокруг, достаточно просто выключить эту функцию.

Наушники с активным шумоподавлением идеальны для поездок. Нажатием одной кнопки можно избавиться от гудения двигателя автобуса или разговоров соседей по вагону. Новейшие модели также могут похвастаться наличием современной технологии, позволяющей одним щелчком выключателя или прикосновением к чашке наушников включить сквозной пропуск внешних звуков или функцию контроля обстановки, так что вы сможете быстро вернуться в окружающий мир и услышать важное объявление.

Как работает активное шумоподавление?

В двух словах, для этого требуется минимум пара крошечных микрофонов на внешнем корпусе наушников, которые «слушают» окружающий шум и быстро создают зеркальное отображение сжатия и разрежения воздуха (т. е. внешнего звука).

Если это объяснение кажется непонятным, расскажем подробнее. На минуту забудем про звук, исходящий от динамиков и направленный в уши. Взглянем на тот, что окружает слушателя вне наушников.

Мы можем рассматривать акустические волны как серию пиков и впадин либо как рябь на поверхности пруда. Идеальным примером может служить шум двигателя самолета, так как гул, который вы слышите в салоне, обычно представляет собой звуковую волну постоянной амплитуды – высота пиков и глубина впадин в значительной степени неизменны.

Если сформировать другую звуковую волну с той же амплитудой, но с противоположной фазой – с пиком в том месте, где акустический сигнал от двигателя имеет впадину, и наоборот – мы получим так называемую противофазу. Если сложить эти два звука вместе, то они взаимно уничтожат друг друга, и в результате мы получим тишину, а вы сможете спокойно слушать любимую музыку.

Погодите: соединив вместе две вещи, мы получаем ноль? Серьезно? Именно так. Вспомните формулу, которую давным-давно учили в школе: добавление минуса к числу равносильно вычитанию. Таким образом, 11 + (-11) = 0.

Сзади сидящим понятно? Отлично. Вернемся к наушникам с активным шумоподавлением и к предстоящему путешествию на поезде. Стоит включить функцию ANC, как крошечные микрофоны на наушниках уловят этот раздражающий шум двигателя. Встроенные в микрофоны электронные компоненты измерят параметры шума и создадут противофазный сигнал, который посредством динамиков наушников будет подан в уши. Если технология работает эффективно, вы услышите, как исчезает пыхтение поезда.

Внимательно прислушавшись, вы обнаружите, что между включением функции шумоподавления и началом ее действия есть пауза примерно в секунду. Это время требуется наушникам на детектирование шума, который требуется погасить, его обработку и создание соответствующей «противоволны».

Более продвинутые (то бишь, более дорогие) наушники с шумоподавлением используют большее число таких маленьких микрофонов для выявления внешних звуков, стремясь точнее определить, какие из них необходимо заглушить – а какие вы, вероятно, захотите по-прежнему слышать.

На этом уровне система шумоподавления может включать собственное приложение. Такие модели, как Bowers & Wilkins PX7, предлагают широкий спектр возможностей настройки для внешних звуков, которые вы хотели бы слышать. У этой конкретной модели есть фильтры «Офис», «Полет» и «Город», а также ползунок «пропуск голосов», задающий степень слышимости голоса сидящего рядом с вами человека – от «выкл» (спасибо, нет) до «усиленный».

Все это делается с помощью той же технологии создания противофазы – и результат получается впечатляющим.

В чем разница между активным шумоподавлением и шумоизоляцией?

Это довольно простой вопрос, но его стоит рассмотреть, так как некоторые производители могут заявлять о наличии у их изделий «шумопоглощающей конструкции» или «естественной способности к шумопоглощению», и это не то же самое.

Активное шумоподавление – это технология радиоэлектронная по своей сути, для работы которой требуется энергия. Используя ее, вы вскоре заметите, что при включении ANC аккумулятор ваших беспроводных наушников разряжается быстрее.

В то же время шумоизоляция имеет физическую природу; этот термин используется в описании наушников, которые блокируют внешние звуки – и уменьшают количество звука, просачивающегося в уши – не требуя питания; нужный эффект достигается исключительно благодаря качеству конструкции и дизайну.

Закрытое акустическое оформление, кожаные амбушюры, прочная посадка в ушном проходе, выбор насадок вкладышей большего или меньшего размера, большая сила прижима оголовья (благодаря чему чашки плотнее прилегают к ушам), подбивка чашек и даже форма или материал корпуса динамика – все это вносит вклад в пассивную шумоизоляцию. Но помните о том, что это не заменяет собой активное шумоподавление.

Могут ли наушники с шумоподавлением постоянно блокировать весь звук?

К сожалению, нет – по крайней мере, пока. Они приближаются к этой цели, но из-за того, что наушники не способны автоматически создавать нужный сигнал, некоторые звуки прорываются через барьер.

Система шумоподавления лучше всего работает тогда, когда шум, который нужно заблокировать, оказывается низкочастотным и постоянным – например, от железнодорожного вагона, двигателя самолета или кондиционера в офисе. Такие эпизодические шумы, как крик, лай собаки или гудок клаксона автомобиля, все равно будут слышны, потому что даже лучшим моделям ANC-наушников не хватит производительности для создания в реальном времени звука в противофазе.

Какие модели наушников с шумоподавлением можно считать лучшими?

Если вы дочитали до этого места, то уже наверняка поняли, что такие наушники отлично подходят для поездок в транспорте и путешествий. Подавляя шум, вместо того чтобы пытаться утопить его в громком звуке, вы получаете возможность слушать музыку на меньшей, более безопасной и менее утомительной громкости.

У этой технологии есть и оборотная сторона. Наушники со встроенной функцией шумоподавления, как правило, дороже, чем их аналоги без нее, а включение ANC на долгое время способно сократить срок работы наушников от аккумулятора.

Наконец, добавление этой функции может привести к снижению качества звучания в целом. Лучшим современным моделям удается избежать этой ловушки, но нам нередко приходилось сталкиваться с тем, что при плохой работе активного шумоподавления качество воспроизведения музыки тоже было ниже среднего. Иногда пара наушников с надежной шумоизолирующей конструкцией, при создании которой ориентировались исключительно на улучшение звука, может быть лучшим вариантом – особенно если технология шумоподавления вам не будет требоваться слишком часто.

Если вы решительно настроились на наушники ею оснащенные, у нас есть для вас парочка рекомендаций. Мы протестировали множество моделей этого типа всех типов – вкладыши, накладные, охватывающие – от самых громких марок до малоизвестных брендов. В число наших фаворитов вошли удостоенные награды Award журнала What Hi-Fi? Sony WH-1000XM3 (кстати, уже в производстве новая версия – XM4) и их собратья-вкладыши Sony WF-1000XM3, а также B&W PX7, Sennheiser Momentum Wireless и Bose Noise Cancelling 700.

Вся техника была протестирована в специальных комнатах "What Hi-Fi?"
https://www.whathifi.com/news/about-us