Что такое шумоподавление в наушниках, и каким оно бывает
TWS-наушники продолжают захватывать рынок, позволяя не только насладиться музыкой или фильмом в полном одиночестве, но и забыть о маленьких гномах, которые сидят в наших карманах и постоянно переплетают кабель проводной гарнитуры. При выборе Bluetooth-моделей не в последнюю очередь нужно обращать внимание на наличие шумоподавления. Эта опция непосредственным образом влияет на то, сможете ли вы отстраниться от происходящего вокруг и окунуться в музыкальный мир, не обращая внимания на стук колес поезда метрополитена. Сегодня мы разберемся, как работает функция, что такое активное шумоподавление и чем оно отличается от обычного.
Активное шумоподавление умеет отсекать все посторонние звуки
Активное шумоподавление — отличия от пассивного
Шумоподавление в наушниках – это процесс, отсекающий посторонние звуки и позволяющий не обращать внимание на происходящее вокруг. Эта технология представлена во многих TWS-гарнитурах и реализуется как в пассивном, так и в активном формате.
Пассивным шумоподавлением обладают любые внутриканальные наушники, включая проводные модели
Первый тип шумодава (PNC – Passive Noise Cancelation) устраняет лишние звуки за счет специальных накладок (амбушюр). Поэтому все внутриканальные наушники умеют подавлять шум вне зависимости от того, говорим мы о проводной или беспроводной модели. Амбушюры создают эффект вакуума в ушной раковине, из-за чего пользователь практически ничего не слышит вокруг даже без воспроизведения контента. Негативной стороной PNC является усталость ушей после длительного прослушивания музыки.
❗️ПОДКЛЮЧАЙСЯ К НАШЕМУ ЧАТИКУ В ТЕЛЕГРАМЕ. ТУТ ТЕБЕ ОТВЕТЯТ НА ЛЮБЫЕ ВОПРОСЫ ОБ АНДРОИД И НЕ ТОЛЬКО
Активное шумоподавление (ANC – Active Noise Cancellation) работает иначе. Отсечение окружающего звука происходит за счет отдельного устройства, встроенного в наушники. Микрофоны гарнитуры улавливают шум, а специальный сопроцессор удаляет его, как бы создавая копию внешнего сигнала. Из-за этого дает о себе знать главный недостаток ANC – ухудшение автономности аудиоустройства.
Без вспомогательного микрофона и сопроцессора организовать работу ANC невозможно
Наличием ANC могут похвастать далеко не все модели. Функцией активного шумоподавления за редким исключением обладают только беспроводные наушники, однако их форм-фактор (внутриканальные или затычки) не влияет на наличие или отсутствие опции. Все зависит исключительно от желания производителя.
❗️ПОДПИСЫВАЙСЯ НА ТЕЛЕГРАМ-КАНАЛ СУНДУК АЛИБАБЫ, ЧТОБЫ ПОКУПАТЬ ТОЛЬКО ЛУЧШИЕ ТОВАРЫ С АЛИЭКСПРЕСС
Сегодня ANC – одна из главных продающих фишек на рынке Bluetooth-гарнитур. Производители не только оснащают свои наушники активным шумодавом, но и устраивают гонки, выясняя, у кого функция работает лучше. В этом им и простым пользователям помогают сухие цифры. В характеристиках TWS-гарнитур указывается мощность ANC, выраженная в децибелах. Результат -30 дБ считается базовым, а потому им могут похвастать даже бюджетные модели. А вот более сильный шумодав на -45 дБ встречается только в устройствах премиального сегмента.
Что такое режим прозрачности
Параллельно с активным шумоподавлением принято рассматривать функцию, создающую эффект прозрачности. Она напрямую связана с ANC, так как работает за счет тех же аппаратных особенностей наушников. Если шумодав отсекает внешний звук, то режим прозрачности (Transparency Mode), напротив, доставляет его в ваш ушной канал.
Эта функция сводит на нет один из главных недостатков внутриканальных наушников. Как правило, даже при остановке воспроизведения вы плохо слышите своего собеседника из-за вакуума. Однако Transparency Mode создает эффект, будто вы и не в наушниках вовсе, а единственным признаком использования гарнитуры становится усталость от амбушюр.
Как включить или выключить шумоподавление
Чтобы активировать ANC, нужно убедиться, что ваши беспроводные наушники поддерживают активное шумоподавление. Для этого достаточно изучить информацию, представленную на официальном сайте производителя или в инструкции. Если поддержка ANC заявлена, то и Transparency Mode тоже на месте.
К смартфону никакие дополнительные требования не предъявляются. Для работы ANC вам понадобится только программа для сопряжения наушников. Как правило, в инструкции производители сами указывают название приложения, необходимого для подключения гарнитуры. В случае с моими vivo TWS 2 речь идет об одноименной утилите, доступной в Google Play. Ну а теперь о том, как включить шумоподавление:
- Подключите беспроводные наушники к смартфону через настройки Bluetooth.
Если ранее уже было настроено сопряжение, наушники подключатся автоматически при активации Bluetooth
- Запустите фирменное приложение и откройте его параметры.
По умолчанию режим ANC отключен
- Нажмите кнопку «Шумоподавление» и выберите его выразительность. При желании здесь можно активировать режим прозрачности.
❗️ПОДПИШИСЬ НА НАШ ЯНДЕКС.ДЗЕН. ТАМ МЫ ВЫКЛАДЫВАЕМ ИНТЕРЕСНЕЙШИЕ СТАТЬИ И ИНСТРУКЦИИ, КОТОРЫЕ НЕ ПОПАДАЮТ НА САЙТ
Если вы используете смартфон и Bluetooth-наушники одной марки, то применить параметры шумоподавления можно без стороннего приложения. Так, все необходимые пункты меню представлены в настройках устройств vivo, realme и Xiaomi.
Принципиально настройки разных наушников почти не отличаются
Также не забывайте, что почти все беспроводные наушники поддерживают управление жестами. Поэтому изменить настройки шумоподавления можно даже без обращения к смартфону. Нужно лишь знать, какой жест предусмотрен для включения или отключения ANC на вашем устройстве.
Наушники с шумоподавлением — какие купить
Гарнитурами с пассивным шумодавом сегодня никого не удивишь, а вот наличие ANC до сих пор считается прерогативой флагманских моделей. Но ситуация постепенно меняется, и на рынке с каждым днем появляется все больше беспроводных наушников с активным шумоподавлением. Вот лишь несколько вариантов, достойных вашего внимания:
Наушники с ANC дороже моделей, обладающих пассивным шумоподавом. Однако гарнитура с поддержкой подавления внешних звуков также позволяет использовать режим прозрачности, который так важен для тех, кто ни на секунду не расстается с музыкой.
Типы и характеристики современных наушников
Сегодня наушники без сомнения являются самыми популярными и многочисленными устройствами для воспроизведения звука. Найдется немного людей, кто не имеет хотя бы одной пары наушников, используемых если не с музыкальным плеером, то хотя бы с мобильным телефоном. Однако проникновение наушников в разные сферы нашей жизни шло постепенно. Первые наушники стали применяться с конца 19-го века, застав еще эпоху граммофонов, задолго до появления акустических систем современного вида и конструкции. Впрочем, и наушники тех лет отличались от современных, они прежде всего были практичными устройствами, предназначенными для телефонистов, отчего заслужили дословное название «головные телефоны». Наушники условно современного дизайна были изобретены Натаниэлем Болдуином в 1910-ом году и приняты на вооружение ВВС США. Распространение наушников подстегнуло изобретение радио, но по-прежнему круг их пользователей был невелик, включая в основном военных и радиолюбителей. Наушники, оснащенные высококачественными динамическими излучателями, стали появляться на рынке, начиная с 30-ых годов прошлого века, здесь пионерами стали легендарные компании ‒ немецкая Beyerdynamic и австрийская AKG. Но больше всех делу проникновения наушников в домашние аудиосистемы поспособствовала американская компания Koss, изготовившая в 1958-ом году первые «головные телефоны» со стереофоническим звуком. Однако окончательная победа пришла к наушникам в 1979-ом году, когда Sony представила первый портативный проигрыватель Walkman. С прогрессом портативного аудио, для которого «головные телефоны» стали практически безальтернативными устройствами воспроизведения, наушники из офисов, студий и домов переместились на улицы и парки городов, в общественный транспорт и путешествия на природу, захватив в итоге весь мир.
Наушники стали популярными не просто так, а в силу ряда преимуществ, самые очевидные из них ‒ компактность и мобильность (их легко перевозить и большинство из них можно носить на улице). Кроме того, наушники персональны, с одной стороны не мешая громким звуком окружающим, а с другой частично или полностью изолируя пользователя от стороннего шума. Излучатели наушников сидят близко к ушам, и им не надо, как традиционным колонкам, заполнять звуком все помещение. Поэтому наушники могут быть очень эффективны, обладая совсем небольшими излучателями, свободно воспроизводя глубокий бас от 20 Гц. Звучание наушников не зависит от акустики помещения, наилучшим образом раскрывая истинный характер музыкальной записи. Наушники не нуждаются в мощных усилителях, которые требуются традиционным колонкам, многим наушникам хватает усилителей карманных устройств. Наушники имеют невысокую себестоимость, ‒ если сравнить по качеству звучания наушники и колонки сходной цены, наушники в большинстве случаев выиграют.
100 лет назад выпускались такие наушники дизайна Натаниэля Болдуина
Из относительных недостатков наушников можно отметить сниженный потенциал звуковой динамики в сравнении с хорошими колонками ‒ уступают они в умении «качнуть» воздух, изобразив хлесткий низкочастотный удар. Кроме того, наушники зачастую испытывают сложности в построении точной и естественной музыкальной сцены ‒ образы группируются где-то в голове слушателя, а общая композиция как бы деформируется. Проблемы со сценой можно решить либо с помощью специальных усилителей, подмешивающих в сигнал одного канала небольшую часть другого, либо используя особый метод звукозаписи (бинауральный), в котором запись производится при помощи двух микрофонов, встроенных в макет человеческой головы. Естественно, такие записи довольно редки, так как предназначаются исключительно для наушников. Отдельные производители добиваются более натурального положения музыкальной сцены, слегка разворачивая излучатели, чтобы звук приходил в уши спереди. Кроме того на рынке можно встретить наушники с пространственным звучанием, оснащенные несколькими по-разному ориентированными излучателями на каждый наушник. Еще проще объемный звук получить с помощью программ звукового процессора, создающий эффект трехмерности даже простыми наушниками. Впрочем, их впечатляющий и масштабный звук больше подходит для прослушивания фонограмм кинофильмов и видеоигр.
Современный сегмент наушников весьма разнообразен, подразделяясь на несколько категорий: по конструкции, по акустическому оформлению, по типу излучателей, по дополнительным функциям и назначению. Не стремясь в одной статье охватить все многообразие наушников, мы постараемся рассказать об основных видах «головных телефонов», которые встречаются на российском рынке.
Основные типы наушников
Типы наушников отвечают на вопрос, как они держатся на голове и сидят на ушах. Полноразмерные наушники, оснащаются оголовьем с большими чашками и амбушюрами, полностью охватывающими уши. Наушники по определению не давят на уши, поэтому считаются наиболее комфортными среди всех типов. Размеры наушников не ограничивают конструкторов в использовании крупных высококачественных излучателей, поэтому подавляющее большинство самых совершенных по звучанию наушников ‒ полноразмерные. Но крупные размеры иногда могут быть и недостатком, например, вне дома и офиса большинство меломанов предпочитают более компактные модели.
Полноразмерные наушники полностью охватывают уши, накладные — садятся поверх ушной раковины
Накладные наушники принципиально не отличаются от полноразмерных, но имеют меньшие размеры чашек и амбушюров, не охватывая, а накладываясь на ушные раковины. Из-за меньшего веса многие меломаны выбирают их для прослушивания музыки в дороге, однако этот тип наушников слегка придавливает уши, причиняя некоторые неудобства. Зато, в отличие от полноразмерных моделей, накладные наушники не мешают носить очки и крупные серьги. Кроме того, среди накладных наушников часто встречаются модные дизайнерские модели, отличающиеся разными цветами и оригинальной формой. Такие наушники подойдут тем, кто ценит индивидуальность стиля и любит выделяться.
Наушники-вкладыши, похожие формой на капли, вкладываются в ушную раковину. Легкие и очень компактные эти наушники не дают бескомпромиссного звука, зато стоят недорого и позволяют слышать, что происходит вокруг, предупреждая пользователя о возможных неприятностях.
Вкладыши помещаются в ушную раковину, внутриканальные — вставляются в слуховой канал
Тем же, кто хочет получить миниатюрность наушников, но и отличную шумоизоляцию вкупе с высоким качеством воспроизведения стоит обратить внимание на внутриканальные модели («затычки»), которые вставляются прямо в слуховой канал. Однако для наилучшего качества воспроизведения и комфортного использования внутриканальные наушники должны как можно точнее подходить к диаметру и форме ушного канала, поэтому пользователям часто приходится подбирать насадки-амбушюры, приобретая, например, дополнительные насадки из вспененной резины. Самые дорогие модели внутриканальных наушников предлагают опцию индивидуального изготовления под уши будущего владельца. Если же внутриканальные наушники сидят в ушах не идеально, они и звучать будут также, особенно в области басов, вызывая к тому же неприятные ощущения во время длительных сеансов прослушивания.
Акустическое оформление наушников
Акустическое оформление наушников связано с конструкцией чашек: открытый тип ‒ воздух от обратной стороны излучателя свободно покидает наушники сквозь чашку, сделанную обычно в виде металлической или пластиковой решетки. Закрытый тип ‒ задняя чашка динамика герметична, создавая акустическую камеру, в которой работает излучатель. Встречается также третий тип ‒ полуоткрытый, где камера излучателя не закрыта полностью, оставляя проход для воздуха.
Открытые наушники – облегченные, комфортные, имеющие нейтральный и воздушный характер воспроизведения, ‒ в отсутствии задней камеры негде проявиться корпусным резонансам, окрашивающим звук. С другой стороны от наушников открытого типа труднее получить самый глубокий бас, так как производители вынуждены бороться с естественным спадом чувствительности -6 дБ/октава. Помимо этого, открытые наушники почти не отсекают внешние звуки, хуже защищены от влаги и пыли, поэтому плохо приспособлены для использования в шумных местах и вне помещений.
Cлева — открытые наушники, справа — закрытые
Закрытые наушники дают повышенную звукоизоляцию, отсекая внешние шумы и не допуская утечек звука вовне. Закрытая камера без особых проблем позволяет настроить воспроизведение хоть на повышенную отдачу басов, хоть на равномерный баланс воспроизведения. Недаром большинство мониторных наушников для профессионалов имеют закрытую конструкцию. С другой стороны у некоторых закрытых моделей все же можно заметить легкую корпусную окраску или слабое эхо от герметичной камеры. При длительном прослушивании в закрытых наушниках могут перегреваться (потеть) уши.
Полуоткрытые наушники ‒ промежуточная конструкция, по звукоизоляции и характеру воспроизведения они берут больше от открытого или закрытого типа в зависимости от степени звукопроницаемости чашек.
Типы излучателей наушников
Динамический излучатель ‒ самый распространенный тип драйвера, применяемый в большинстве наушников и традиционных акустических систем. Динамические излучатели используют схему с неподвижной магнитной системой, в зазор которой помещают подвижную звуковую катушку, соединенную с диффузором. В магнитном поле на катушку с переменным током действует переменная сила, которая начинает колебать катушку, а вместе с ней и диффузор излучателя. К преимуществам динамических излучателей относят очень хорошо отработанную за десятилетия технологию, широкий диапазон рабочих частот, большой ход диффузора и большую выходную мощность. Недостатки динамиков ‒ сравнительно большая масса подвижной системы и связанная с ней инерция диффузора, ограничивающая скорость срабатывания при малых изменениях сигнала, из-за чего сложнее добиться предельной детализации воспроизведения. Собственные резонансы динамических излучателей часто приводят к увеличению неравномерности АЧХ в области верхних частот.
Пример динамического излучателя наушников
Сравнение принципов работы динамического и арматурного излучателя
Арматурный излучатель ‒ особый класс драйверов, широко распространенный во внутриканальных наушниках. В излучателях используется металлический П-образный «якорь», одна сторона которого зафиксирована, а другая, с намотанной звуковой катушкой, точно центрируется в зазоре поля, созданного постоянными магнитами. Взаимодействие электрического сигнала, проходящего через звуковую катушку, и магнитного поля заставляет свободную часть «якоря» двигаться, а вместе с ним начинает колебаться диафрагма драйвера. Арматурный излучатель обычно помещается в металлический корпус, внешне похожий на прямоугольную бутылку, ‒ звук «выливается» наружу через горлышко. Преимущества арматурного излучателя ‒ его можно сделать очень маленьким, звук детален и быстр, демонстрируя отменный «тайминг», хорошая чувствительность, позволяет работать с маломощными усилителями. Недостатки ‒ малый ход мембраны, ограничивающий максимальную громкость и рабочий диапазон драйвера в области нижних частот; нелинейная зависимость импеданса от частоты, что может вызвать проблемы совместимости с некоторыми усилителями, имеющими высокое выходное сопротивление. Некоторые производители избавляются от проблемы ограниченной полосы, применяя в одном наушнике несколько драйверов, работающих совместно или в разных частотных полосах. Но этот путь, решая одни вопросы, сталкивается с другими, — наличие кроссовера может приводить к фазовым искажениям звука, зависимость импеданса от частоты становится еще более сложной, напоминая поведением традиционные многополосные колонки.
Схема гибридного внутриканального наушника
Ограничение частотного диапазона одного арматурного драйвера можно решить с помощью дополнительной полосы нижних частот, которую будет озвучивать динамический излучатель. Такие системы принято называть гибридными. Преимущества «гибридов» очевидны ‒ широкая частотная полоса, детальность и высокая звуковая динамика во всем спектре. Однако грамотное сочетание в одной системе двух разнородных драйверов требует серьезных усилий от инженеров, плюс системе не обойтись без кроссовера, который приводит к упомянутой нелинейности частотной зависимости импеданса и проблемам аккуратного фазового согласования драйверов.
Слева типичная мембрана планарного излучателя, справа действующая модель изодинамических наушников от главных апологетов этого направления — компании Audeze
Планарный (изодинамический, ортодинамический) излучатель отличается от обычного динамика тем, что имеет плоский диффузор ‒ очень легкую, тонкую мембрану, с нанесенными на нее дорожками «звуковой катушки». Постоянные магниты, обычно сделанные в виде решеток, устанавливаются сверху и снизу от мембраны. Чем плотнее нанесены проводящие дорожки, тем лучше, ‒ тем однороднее будет сила, действующая на диффузор, и меньше будут нелинейные искажения. Преимущества «планаров» ‒ натуральный и очень детальный звук; минус ‒ малый ход мембраны, ограничивающий отдачу на низких частотах. Чтобы улучшить воспроизведение басов, инженеры вынуждены применять излучатели большой площади, поэтому самые эффективные и высококачественные «планарные» наушники имеют полноразмерный формат.
Среди немногочисленных компаний, продвигающих электростатические наушники, особое место занимает японская компания STAX; на правом фото их флагман — модели SR-009S
Электростатический излучатель по конструкции похож на планарный драйвер, но использует другой принцип. Тончайшая мембрана (обычно майларовая), заряженная от высоковольтного блока питания, подвешивается между двумя электродами-решетками, на которые подается звуковой сигнал. В переменном электрическом поле, сформированном между электродами, заряженная мембрана начинает колебаться с частотой звукового сигнала. Минимальный вес мембраны и однородность действующей на нее силы приводят к тому, что электростатические излучатели не имеют равных в передаче переходных процессов и детализации звука. Однако, подобно «планарам», электростатические излучатели отличаются малым ходом мембраны, и, следовательно, нуждаются в большой площади диффузора. Еще один минус «электростатов» ‒ им необходим специальный усилитель.
Дополнительные функции наушников
Гарнитурные наушники имеют встроенный микрофон. Микрофон может быть интегрирован в кабель, поддерживая функцию Hands Free, желанную для тех, кто использует наушники вместе со смартфоном. Или микрофон может выноситься на вращающейся штанге ‒ компьютерная гарнитура, которую можно использовать для работы или в видеоиграх.
Микрофон интегрируется в наушники для разговоров: по телефону, «скайпу», в видеоиграх и т.д.
Пульт ДУ ‒ некоторые наушники имеют на шнуре пульт, с ним пользователю не надо каждый раз лезть в карман с музыкальным плеером или телефоном, чтобы регулировать громкость или переключать треки.
Наушники с активным шумоподавлением используют специальную электрическую схему. Крошечный датчик улавливает внешний шум и подает его на схему-анализатор, которая генерирует электрический сигнал, равный, но находящийся в противофазе со сторонним шумом. После этого дополнительный сигнал подмешивается в звук наушников, нивелируя внешнюю помеху.
Беспроводные наушники очень востребованы, потому что способны работать без надоедливых, вечно перепутывающихся кабелей, и будут полезны как на улице, так и дома. Беспроводные наушники могут использовать разные интерфейсы: Bluetooth, инфракрасные частоты, радиочастоты и Wi-Fi. Все перечисленные беспроводные интерфейсы имеют разные параметры связи и тонкости, влияющие на прием сигнала и производительность. Среди портативной аудиотехники лидером по распространенности является интерфейс Bluetooth, подразумевающий определенное сжатие звука. Таким образом, качество воспроизведения беспроводных наушников будет несколько хуже, чем у проводных моделей того же класса. Однако чтобы распознать отличия, нужно иметь достаточно хороший слух. Поэтому многих пользователей звук беспроводных наушников более чем устраивает, особенно, если наушники используются на шумной улице или дома для просмотра телевизионных программ или фильмов.
Cовременные беспроводные наушники не обязательно большие (с оголовьем и чашками), на рынке есть множество беспроводных наушников-вкладышей и «затычек»
Наушники с активным шумоподавлением и беспроводные модели используют электронику, требующую элементов питания ‒ аккумуляторов или сменных батареек, за зарядом которых необходимо следить.
Основные технические характеристики наушников
На какие технические параметры наушников стоит обратить внимание? Чувствительность ‒ отношение уровня громкости наушников к уровню поданного на них сигнала от усилителя, измеряемое в дБ/В или дБ/мВт. В принципе, чем выше чувствительность наушников, тем меньшая мощность потребуется от усилителя, чтобы получить в наушниках хорошую громкость звука. Соответственно, наушники с низкой чувствительностью требуют от усилителя большей мощности и могут не подойти для портативных музыкальных проигрывателей.
Пример нелинейного поведения импеданса многодрайверных арматурных наушников
Импеданс наушников ‒ полное сопротивление, учитывающее резистивную и реактивную (емкостную и индуктивную) составляющие. На рынке наблюдается очень большой разброс значений сопротивлений наушников от единиц до тысячи Ом. Импеданс ‒ хитрый параметр и цифра, приведенная в спецификациях наушников, может относиться к определенной частоте, в то время как реальный импеданс может быть переменным. Согласно закону Ома при одинаковом напряжении наушники будут потреблять ток в зависимости от сопротивления. Поэтому высокоомным наушникам нужен усилитель, способный давать высокое выходное напряжение, а низковольтовые усилители портативных устройств таким наушникам подходят хуже. Низкоомные же наушники в большинстве своем будут хорошо работать и с портативными усилителями. Другой вопрос, что импеданс ‒ не единственный параметр, влияющий на выбор усилителя для наушников, надо принимать в расчет еще и чувствительность. Поэтому в группе динамических наушников со средней чувствительностью низкоомными (подходящими для «портативки») считаются наушники с импедансом до 32 Ом, и одновременно отдельные арматурные модели будут звучать с хорошим запасом громкости, имея сопротивление 100 Ом.
Если аудиосистему представить в виде электрической схемы, выходное сопротивление усилителя будет создавать так называемый делитель напряжения, снижающий отдачу мощности на нагрузке (наушниках). Поэтому желательно, чтобы импеданс наушников был много выше, чем выходное сопротивление усилителя.
Типичная АЧХ наушников, которая субъективно будет воспринимается как близкая к равномерной
Частотный диапазон говорит о воспроизводимом наушниками спектре и, в принципе, чем он шире, тем лучше. Однако на самом деле определение частотного диапазона в наушниках оказывается слишком расплывчатым. Во-первых, в мире пока еще нет стандартов измерения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) наушников, все используют разные стенды, получая различные результаты. Во-вторых, в спецификациях часто указываются частоты в десятки кГц, но слышимый человеческим ухом диапазон протирается только до 20 кГц, и это в лучшем случае, ‒ с возрастом чувствительность слуха к верхним частотам неуклонно падает. Хотя очень широкая (равномерная) рабочая полоса может весьма благосклонно восприниматься усилителем. В-третьих, производители обычно не указывают ни допусков, ни неравномерностей, измерений частотной полосы наушников. И их можно понять. Это традиционные колонки, создающие звуковое поле вокруг слушателя, проектируют так, чтобы получить как можно более ровную АЧХ в как можно более протяженной частотной полосе. Как показала практика, с наушниками приходится учитывать дифракцию и интерференцию звука в ушной раковине и/или слуховом канале, а также естественные вариации чувствительности человеческого слуха на разных частотах. К примеру, в ряде лабораторий при аппаратном тестировании наушников применяются поправки в виде передаточных функций HRTF (Head Related Transfer Function). Но надо понимать, что все эти ухищрения носят приближенный характер, потому что HRTF у каждого человека своя. Поэтому ориентироваться в измерениях на общие подходы можно лишь с оглядкой. И последнее, на частотный диапазон и АЧХ собранной аудиосистемы может существенно влиять согласование сопротивлений наушников и усилителя.
Несколько советов по выбору наушников
Первым делом нужно определиться, для чего нужны наушники и в каких условиях они будут использоваться.
Например, наушники для дома, чтобы внимательно прослушивать любимую музыку, лучше выбирать с прицелом на качество воспроизведения и максимальную комфортность, серьезно рассматривая приобретение специализированного усилителя. Если позволяет бюджет для такой настольной стереосистемы можно присмотреть наушники High-End класса, а уж выбор типа зависит от предпочтений меломана: открытые, закрытые, полноразмерные, электростатические, изодинамические, лучшие динамические или внутриканальные арматурные модели. Если же дома наушники нужны для вечернего просмотра телевизора или кино, не беспокоя родных, можно присмотреться к закрытым беспроводным моделям.
На работу в офис, чтобы не мешать коллегам, лучше взять наушники с минимальной утечкой звука: закрытые наушники, беспроводные или внутриканальные. А вот для работы, профессионально связанной со звуком, нужны особые наушники: музыкантам и звукоинженерам ‒ закрытые модели мониторных серий, отличающиеся высокой нейтральностью и звуковым разрешением, ди-джеям ‒ специализированные закрытые модели с характерным тональным балансом, подчеркивающим басы, и особенной конструкцией, позволяющей разворачивать одну из чашек от уха и следить за реакцией зала.
Наушники для поездок и общественного транспорта лучше подбирать из следующих соображений: они должны обладать хорошей звукоизоляцией (закрытые модели, внутриканальные) или, еще лучше, иметь функцию активного шумоподавления. Накладные наушники и вкладыши не обеспечивают хорошей изоляции от внешних шумов, однако на улице полная звукоизоляция не всегда уместна, человеку полезно слышать, что происходит вокруг. Наушники для поездок должны быть совместимы с портативным устройством владельца. Кстати, не все портативные проигрыватели оснащены маломощными усилителями, есть карманные устройства, которые обеспечивают серьезное усиление по напряжению и току и способны «раскачать» даже высокоомные наушники. В поездках большое значение играет компактность и малый вес наушников, этим критериям соответствуют накладные модели, вкладыши и те же внутриканальные наушники. Некоторые наушники с оголовьем умеют складываться, занимая меньше места при перевозке. В дороге отлично себя проявляют беспроводные наушники с Bluetooth. Также стоит присмотреться к наушникам с пультом ДУ на кабеле, а к смартфону хорошо подходят наушники со встроенным микрофоном, поддерживающие функцию Hands Free.
Наушникам для активного отдыха должны крепко держаться на голове: спортивные накладные модели оснащаются специальными фиксаторами, «заушинами» и т.д. При этом уличные модели должны иметь защиту от влаги и пыли. По определению для спорта хорошо подходят внутриканальные модели. По статистике, в этой категории предпочтение все больше отдается беспроводным моделям.
Наушникам для активного отдыха должны крепко держаться на голове: спортивные накладные модели оснащаются специальными фиксаторами, «заушинами» и т.д. При этом уличные модели должны иметь защиту от влаги и пыли. По определению для спорта хорошо подходят внутриканальные модели. По статистике, в этой категории предпочтение все больше отдается беспроводным моделям.
Подготовлено по материалам портала «Avreport.ru», апрель 2019 г. www.avreport.ru
Поделитесь статьёй: 
Вредна ли в наушниках система активного шумоподавления
В последние несколько лет технология активного шумоподавления (ANC) стала по-настоящему массовой. У многих пользователей создалось такое впечатление, что наушники с ANC негативно влияют не только на качество звука, но и слух. В этом материале я постараюсь разобраться, как устроено активное шумоподавление в наушниках и какие риски оно несет для здоровья.
Содержание
Как устроено активное шумоподавление
Изначально технология активного шумоподавления была представлена компанией Bose и использовалась исключительно в профессиональных целях – сначала пилотами, а затем и остальными представителями «шумных» профессий.
Шумоподавление в наушниках работает на основе принципа деструктивной интерференции звуковых волн. Это означает, что шумоподавление генерирует звуковые волны, которые имеют противоположную фазу внешним шумовым волнам. Когда эти звуковые волны пересекаются, они начинают как бы взаимно уничтожать друг друга. В результате шум снижается до минимального уровня, что позволяет слышать более чистый звук.
Чтобы определить, какие звуки нужно удалять, наушники снабжены микрофонами, которые регистрируют звуковые волны вокруг пользователя. Затем процессор анализирует эти данные и генерирует звук для снижения шума. Качественные наушники оснащаются сразу 2 парами регистрирующих микрофонов: внутренние и внешние. Внешние выполняют описанную выше задачу, а внутренние уже производят анализ результата работы системы и дают сигналы для ее корректировки. Это помогает избежать резонанса (усиления шума) и не очень приятного шипения.
Вредно ли ANC для слуха
Из принципа работы активного шумоподавления понятно, что оно наоборот снижает уровень шума, а не добавляет или перебивает его. Это значит, что такая технология не может повредить слух из-за своей избыточной громкости, но только при том условии, что соблюдаются остальные правила эксплуатации наушников. Но есть ли другие риски для здоровья?
Использование ANC может вызвать неприятные ощущения, такие как дискомфорт, головокружение и тошноту. Это связано с тем, что наше ухо и мозг не получают естественную обратную связь от окружающей среды, что может нарушить равновесие нашего тела. Особенно часто на такую проблему жалуются пользователи, у которых имеются проблемы с вестибулярным аппаратом. К примеру, ANC противопоказано людям с морской болезнью.
В редких случаях можно испытать чувство давления в ушах при использовании ANC. Это связано с тем, что генерация противоположной звуковой волны может создавать давление на нашем ухе, что вызывает дискомфорт и болезненные ощущения. Однако подобные «симптомы» проявляются при чрезмерном использовании любых наушников, даже без шумоподавления. Поэтому отнести этот недостаток только к ANC нельзя.
Но самый главный риск заключаются в том, что активное шумоподавление может мешать нам слышать важные звуки, такие как звук сигнала автомобиля, крик, скрежет, грохот и т.д. Все эти звуки предупреждают нас о возможной опасности, поэтому их блокировка может сыграть злую шутку.
Подведем итоги
Активное шумоподавление в наушниках не несет вреда для слуха, однако пользователи должны следить за уровнем громкости и длительностью использования наушников, чтобы избежать ухудшений своего здоровья. Не стоит использовать ANC рядом с проезжей частью или другими потенциально опасными объектами. В остальном же данная технология не несет никакого прямого вреда здоровью при соблюдении правил ее использования.
Нетронутая тишина: несколько слов о наушниках с активным шумоподавлением
Мне не раз приходилось видеть людей, которые пытаются избавиться от постороннего шума путём увеличения громкости наушников. Известно, что такой способ изоляции сознания от посторонних шумов вреден для волосковых клеток базилярной мембраны и может привести к повреждению слуха. Не посягаю на право каждого портить своё здоровье удобными для него методами, но всё же считаю, что конструкторская мысль помогла избавиться от шума более щадящими средствами.
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.
- 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.
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.