Lawaaierige omgevingen kunnen u zowel afleiden als irriteren als u werk wilt laten doen. Hoofdtelefoons met actieve ruisonderdrukkingsmogelijkheden kunnen een uitstel bieden, maar weet u hoe ze werken?

In dit artikel bespreken we de manier waarop hoofdtelefoons van Bose, Beats en andere merken buiten lawaai buiten je oren houden.

The Shape of Sound

De belangrijkste les die u vandaag moet leren, is dat geluidsgolven een regelmatig patroon volgen. Een geluidsgolf van een willekeurige frequentie comprimeert en verdunt (laat de compressie los) moleculen terwijl deze door de lucht beweegt. Dit is vergelijkbaar met een transversale golf, die eruit ziet als de volgende afbeelding.

Als de golf in die grafiek een geluidsgolf was, kon je gemakkelijk de luidheid en toonhoogte bepalen. De hoogte van de golf in de grafiek vertelt je de luidheid; de frequentie van de golf vertelt je zijn toonhoogte.

Daarom hebben de paarse en groene geluidsgolven in dit volgende beeld dezelfde luidheid maar verschillende toonhoogtes.

Ruis uitfilteren

Wanneer ongewenste geluiden optreden, moet uw hoofdtelefoon de kenmerken van geluidsgolven gebruiken om uw wereld stiller te maken.

Uw hoofdtelefoon heeft een batterij nodig om een ​​ingesloten microfoon aan te drijven die naar buitengeluid luistert. De microfoon herkent de verschillende frequenties die uw oor bereiken en stuurt die informatie vervolgens naar de luidspreker - dezelfde luidspreker die u gebruikt om naar uw muziek te luisteren.

De luidspreker zendt dan extra geluidsgolven uit om aanstootgevend geluid te bestrijden. Het doet dit door destructieve interferentie te creëren die de pieken en dalen van de golven gebruikt.

Bij destructieve interferentie kunnen twee geluidsgolven van gelijke luidheid en toonhoogte elkaar opheffen als ze 180 graden uit fase zijn. Deze grafiek laat zien hoe die faseverschuiving eruit ziet.

De paarse golf is dezelfde golf als in de eerste afbeelding van dit artikel. De groene golf wordt 180 graden uit fase gezet met de groene golf.

Beide golven hebben nu hun pieken en troggen in de rij, zodat hun compressie en verdunning van lucht worden geëlimineerd. De som van deze twee golven is een rechte lijn dwars door het midden van de grafiek. In wezen creëert de combinatie helemaal geen ruis.

Ruisonderdrukking is gecompliceerd

Hoewel de wiskunde van het annuleren van één geluidsgolf eenvoudig is, beperkt de echte wereld zichzelf niet tot één storende ruisfrequentie in een enkele fase.

De ruisonderdrukking die beschikbaar is in uw hoofdtelefoon is een meesterwerk van engineering. Het moet alle geluidsgolvenlengtes, -intensiteiten en -fasen in uw omgeving in een oogwenk identificeren. Vervolgens moet het effectief gelijke maar tegenovergestelde geluidsgolven genereren, naast de muziek of audio die u wilt horen.

Uiteindelijk is wat je ontvangt als ruisgeannuleerde audio niet altijd perfect. Je hoofdtelefoon zou ongeveer zeventig procent van het externe geluid moeten verwijderen en ze zullen waarschijnlijk niet goed werken met scherpe, plotselinge geluiden zoals een huilende baby of een dichtgeslagen deur. Ze werken het best bij het verwijderen van consistente geluiden zoals het ruisen van een menigte of het gezoem van een straalvliegtuig.

Conclusie

Als u overweegt een hoofdtelefoon te kopen voor actieve ruisonderdrukking, houd dan rekening met hun mogelijkheden en beperkingen.

Nu je weet hoe ze werken, wees dan voorbereid op een minder dan perfecte verwijdering van ongewenst geluid, maar blijf optimistisch over hoe ver deze geweldige technologie je daadwerkelijk kan brengen.