ГАДЖЕТ. Як працюють навушники, які виключають зовнішній шум
Телевізор, який коштує якомога більше автомобілів
Нові симптоми, пов'язані з Covid-19
Викладач UMF "Керол Давіла" принижувала та ображала своїх учнів на онлайн-заняттях
Клаус Іоханніс: Заходи, які здійснює уряд, дають результати
Що роблять румуни з грошима, що залишилися в кишенях
Медсестри, надіслані ратушею на допомогу лікарям швидкої допомоги, пішли, коли дізнались, що робити
Ще один лікар із Крайови помер від Ковіда-19
Мало покупців у магазинах на ринках
Робота DIICOT безпрецедентного масштабу
У 1978 році на комерційному рейсі до Європи президент Бозе та засновник Амар Бозе спробував подивитися фільм. Надягаючи навушники, він помітив, що шум двигунів літака заважає звуку фільму. Отже, після кількох десятків обчислень, які він зробив прямо тоді в літаку, Бозе створив приміщення для перших навушників, які виключають зовнішній шум.
Щоб зрозуміти, як працюють навушники, спочатку треба зрозуміти, як працюють звукові хвилі. Коли більшість із нас замислюється над тим, де, на думку спадає образ водяних хвиль, маємо на увазі океан чи озеро. Поверхневі хвилі, створені, наприклад, киданням гальки у воду, є прекрасним прикладом поперечних хвиль, які викликають зміну середовища у напрямку, перпендикулярному поверхні води. Ці "хвилі" створюють піки і мінімуми. Відстань між будь-якими двома піками або мінімумами - це довжина хвилі, тоді як висота піку - амплітуда. Частота відноситься до кількості піків або мінімумів, які проходять через задану точку в секунду.
Звукові хвилі мають багато спільного з водяними хвилями, але на відміну від них вони є поздовжніми хвилями, створеними внаслідок механічної вібрації в середовищі, здатному виробляти ряд стискань та розріджень.
Коли ви стискаєте струну гітари, вона починає вібрувати. Віброкабель спочатку штовхає молекули повітря, а потім втягується. Це призводить до області, де молекули пресуються, і безпосередньо біля цієї області є область, де молекули розташовані на відстані. Коли ці стиснення та розрідження переміщуються з однієї точки в іншу, вони утворюють поздовжню хвилю. Поздовжні хвилі мають ті ж основні характеристики, що і поперечні. Стиснення насправді є піком, а розрідження - мінімальним. Тому відстань між двома стисканнями становить довжину хвилі, тоді як амплітуда відноситься до кількості стисненого повітря. Частота відноситься до кількості стискань, що проходять через фіксовану точку в секунду.
Для звукових хвиль амплітуда визначає інтенсивність або силу звуку. Частота визначає висоту тону, тому більш високі частоти відповідають вищим класам, а нижчі частоти дають нижчі.
Людський мозок здатний інтерпретувати ці характеристики звуку, але перш ніж це може статися, звукові хвилі повинні бути виявлені вухом. Тож давайте подивимось на системи передачі звуку, такі як динаміки чи навушники.
Для прослуховування записаного на компакт-диску, касеті чи вініловій платівці дані, що зберігаються на цих носіях, повинні бути перетворені у звукові хвилі. Отже, інформація повинна трансформуватися в електричні сигнали, які повинні проходити через систему перекладу, яка може перетворювати електричні сигнали в поздовжні хвилі, які вухо може інтерпретувати. Динаміки - це така система перекладу, але вони далеко від вуха. Так з’явилися навушники, щоб наблизити звуки до наших вух.
Навушники відрізняються залежно від типу технології перекладу, яку вони використовують. Тому ми можемо виділити два типи навушників: ті, що використовують електростатичну технологію, і ті, що використовують динамічну систему.
Динамічні навушники - це найпопулярніші типи навушників, тому давайте детальніше розглянемо типи дизайну, які розрізняють ці пристрої. Перш за все, ми маємо навушники Supraaural, відомі як "на вухо" або над вухом. Вони найчастіше виготовляються з м’яких матеріалів, таких як губка, і вільно обертаються, щоб зменшити точки тиску та поліпшити прилягання. Оскільки навушники розташовані над вухом, навушники видають звук і дозволяють проникати шуму.
Циркумофонні навушники, також відомі як "навколо вуха", - це навушники, які майже ізолюють вуха слухачів. Оскільки вони утворюють замкнене середовище навколо вуха, вони набагато менш схильні до зовнішніх шумів, але ціна - це комфорт. Такі типи навушників зазвичай набагато важчі та менш зручні.
Останній тип навушників - це «навушники-вкладиші», які також поділяються на навушники-навушники або навушники типу каналу. Перші носяться у вушному отворі, а канальні типу розташовані всередині каналу, утворюючи майже ізольоване середовище. Якість звуку, як правило, чудова для цього типу навушників, але, звичайно, це залежить від того, наскільки вони добре поміщаються у вухах слухача.
На жаль, для любителів музики багато типів навколишнього шуму можуть перешкоджати або навіть блокувати звук, що надходить із навушників. Якщо ви коли-небудь пробували слухати музику в літаку, трамваї чи навіть на жвавій вулиці, ви, мабуть, стикалися з цією проблемою.
На щастя, навушники із шумопоглинанням роблять досвід прослуховування набагато приємнішим. Вони поділяються на дві категорії: активні або пасивні навушники. Технічно кажучи, будь-який тип навушників може запропонувати пасивне зменшення шуму. Це пов’язано з тим, що матеріали, з яких виготовлені навушники, блокують частину звукових хвиль, особливо високих частот. Найкращі такі навушники - це мікросхеми, які побудовані для максимальної фільтрації звуку. Ці типи навушників знижують рівень шуму з інтенсивністю приблизно 15-20 децибел.
Однак, беручи до уваги той факт, що авіаційний двигун видає шум 75-80 децибел, все ще є багато шуму, який слід скасувати. Тут починають діяти активні системи шумозаглушення.
Активні навушники також пасивно блокують шум через використовувані матеріали. Але крім того, вони активно видаляють низькочастотні звуки. Як вони це роблять? Ці пристрої створюють власні звукові хвилі, які імітують зовнішній шум у всіх, крім одного: звукові хвилі, створювані навушниками, рухаються в прямо протилежному напрямку до зовнішнього. Двоє, де вони анулюють одне одного за допомогою процесу, який називається деструктивним втручанням.
Для цього навушникам потрібен ряд компонентів. По-перше, мікрофон, який розміщений у чашці гарнітури та прослуховує зовнішні звуки, які не можна пасивно заблокувати. Електронна схема, також розміщена в чашці, приймає інформацію від мікрофона і генерує шумовий слід із зазначенням частоти та амплітуди зовнішніх хвиль. Потім він створює нову еквівалентну хвилю, яку посилає на 180 градусів від першої. Антизвук, створений електронною системою, передається через динаміки разом із піснею, не впливаючи на якість музики. І звичайно, термін "активний" відноситься до того, що системі потрібна енергія для створення протишумового ефекту. Тож для цих навушників потрібні акумулятори.
Використовуючи ці компоненти, шумопоглинаючі навушники здатні зменшити навколишній шум ще на 30 децибел. Отже, більше 80% шуму ефективно блокується.