Hałas^(Noise) . To wszystko wokół nas. Niezależnie od tego, czy jest to płacz dziecka, szum klimatyzatora, czy animowany bełkot współpracowników w biurze. Spokojne miejsce do pracy lub relaksu staje się towarem naprawdę premium. Technologia redukcji szumów^(Noise) może pomóc przywrócić zen do Twojego życia. 

Pytanie brzmi, jak działa redukcja hałasu? Przyjrzyjmy się zasadom tej technologii, abyś mógł dokonać świadomego wyboru przy zakupie własnego sprzętu do redukcji hałasu.

(Bardzo) podstawowy przegląd dźwięku

Dźwięk to energia przemieszczająca się jako fala przez jakąś formę materii. Na ogół słyszymy dźwięk przenoszony przez powietrze. 

Na przykład struna gitary wibruje w powietrzu, wybijając cząsteczki powietrza. Te cząsteczki uderzają w swoich sąsiadów i tak dalej. Kiedy fala poruszająca się w powietrzu uderza w bębenki uszne, porusza je z taką samą częstotliwością, jak struna gitary^(guitar) . 

Twój mózg przekształca ten ruch w sygnały elektryczne, które następnie odbierasz jako dźwięk. To bardzo uproszczone wyjaśnienie, czym jest dźwięk, ale to najmniej, co musisz wiedzieć, aby zrozumieć redukcję szumów.

( Bardzo^(Very) ) Podstawowy przegląd^{(Basic Overview)} funkcji przeciwdźwiękowych^(Anti-sound)

Fala ma różne właściwości. Ma częstotliwość, która określa, jak często fala przechodzi przez pełny cykl. 

Używając ponownie naszej struny gitarowej jako przykładu. Częstotliwość określa, jak szybko struna przechodzi przez jedną pełną wibrację. Dźwięk o wyższej częstotliwości odbieramy jako wysoki. Dźwięk o niższej częstotliwości jest bardziej basowy. Fale oprócz częstotliwości mają również amplitudę. To jest wysokość szczytu fali. Następnie fala ma również fazę. To jest położenie szczytów i dolin fali.

Jeśli wygenerujesz falę dźwiękową o tej samej amplitudzie, ale przeciwnej fazie (szczyty znajdują się tam, gdzie znajdują się doliny drugiej fali), powoduje to destrukcyjne zakłócenia. Te dwie fale zasadniczo się znoszą. Można to zrobić na dużą skalę, gdzie musisz mieć tyle samo energii w swoim generatorze przeciwhałasowym, co sam oryginalny dźwięk. Jeśli jednak chcesz zredukować hałas tylko dla jednej osoby, nie potrzebujesz wcale dużej mocy, do czego przychodzą słuchawki z redukcją szumów.

Słuchawki z redukcją szumów

Słuchawki z redukcją szumów to cuda techniki. Na zewnątrz słuchawek znajdują się mikrofony, które próbkują hałas otoczenia poza słuchawkami. Dźwięk ten jest analizowany przez elektronikę pokładową za pomocą algorytmu matematycznego. Każdy producent słuchawek ma swój własny algorytm tajnego sosu, który działa z różnymi poziomami skuteczności.

Algorytm jest używany do obliczania fali przeciwhałasowej potrzebnej do destrukcyjnego zakłócania hałasu otoczenia w miejscu, w którym się znajdujesz. Następnie urządzenie zwane przetwornikiem, które jest zasadniczo rodzajem głośnika, generuje falę przeciwhałasową.

Efektem końcowym jest to, że po włączeniu funkcji redukcji szumów nagle zapada (prawie) cisza. Co pozwala cieszyć się dźwiękiem w znacznie lepszej wierności lub po prostu cieszyć się ciszą i spokojem.

Aktywna i pasywna redukcja szumów^(Noise)

Proces, który właśnie opisaliśmy, jest zwykle określany w kartach specyfikacji produktu jako „aktywna redukcja szumów” lub coś podobnego. Mylące^{(Confusingly)} , niektóre słuchawki twierdzą, że mają coś, co nazywa się „pasywną” eliminacją szumów.

Bardzo ważne jest, aby nie pomylić tych dwóch funkcji. Tak naprawdę nie ma czegoś takiego jak pasywna redukcja szumów. Termin ten właściwie oznacza, że ​​dana para słuchawek została zaprojektowana tak, aby blokować dźwięk przy użyciu zwykłej, starej izolacji akustycznej. 

Oznacza to, że materiały i konstrukcja słuchawek w pewnym stopniu izolują Cię od hałasu z zewnątrz. Z tego punktu widzenia wkładanie palców do uszu to także „pasywna redukcja szumów”.

Wiele można powiedzieć o parze słuchawek, które oferują doskonałą izolację dźwięku, ale powiązanie tego z redukcją szumów to trochę marketingowa sztuczka.

Ograniczenia aktywnej^{(Limitations)} redukcji hałasu^{(Active Noise Cancellation)}

Obecna^(Current) technologia aktywnej redukcji szumów nie może idealnie blokować hałasu. Sprawdzają się niesamowicie dobrze, jeśli chodzi o stałe, przewidywalne źródła hałasu. Pomyśl^(Think) o silniku odrzutowym, szumie klimatyzatora lub kompresorze lodówki. Nowoczesna^(Modern) aktywna redukcja szumów jest niesamowicie dobra w całkowitym wymazywaniu tego rodzaju dźwięku.

Z drugiej strony, nagłe, nieprzewidywalne dźwięki stanowią znacznie większe wyzwanie. Zwykle obejmuje to głośne rozmowy ludzi, stłuczenie szklanego kubka lub inne dźwięki, których algorytm nie ma czasu na analizę. Biorąc to pod uwagę, nowe, najnowocześniejsze systemy z szybszymi procesorami i bardziej wyrafinowanymi algorytmami również zaczynają radzić sobie z tego rodzaju szumami. 

Ciekawym przykładem takiej wyspecjalizowanej technologii aktywnej redukcji szumów są elektroniczne nauszniki używane podczas strzelania z karabinów, pistoletów i innej broni palnej. 

Te nauszniki wykorzystują pasywną izolację dźwięku, aby zablokować wszystkie dźwięki, tak jak robią to zwykłe nauszniki strzeleckie. Mają jednak zewnętrzne mikrofony, które przepuszczają dźwięk wokół ciebie, aby zachować świadomość sytuacyjną. Dzięki temu możesz z łatwością rozmawiać z drugą osobą. Jednak maksymalna głośność wszystkich dźwięków wokół ciebie jest utrzymywana na komfortowym poziomie maksymalnym. 

Systemy te często zapewniają dźwięk kierunkowy i wzmacniają ciche dźwięki, jednocześnie eliminując strzały. Nie jest to dokładnie ta sama technologia, co standardowe słuchawki z redukcją szumów, ale jest blisko spokrewniona.

Usuwanie szumów wspomagane sztuczną inteligencją

 Dość nowym osiągnięciem jest zastosowanie technologii sztucznej inteligencji do usuwania niechcianych szumów z sygnału audio. Niestety nie może się to jeszcze wydarzyć w czasie rzeczywistym, więc nie jest skuteczne w przypadku redukcji szumów. To, w czym jest bardzo dobry, to usuwanie szumów z sygnału mikrofonu.

Na przykład, jeśli próbujesz porozmawiać z kimś przez Skype lub nagrać głos w hałaśliwym otoczeniu, osobie po drugiej stronie może być trudno zrozumieć, co mówisz. Wykorzystując sztuczną inteligencję można przeanalizować ten strumień audio i usunąć wszystko poza własnym głosem. 

Na przykład aplikacja Nvidia RTX Voice wykorzystuje specjalny sprzęt do głębokiego uczenia się w swoich kartach graficznych RTX do przetwarzania dźwięku z mikrofonu. Więc niezależnie od tego, czy ktoś pisze na klawiaturze, odkurza podłogę, czy wykonuje prace budowlane, nic z tego nie będzie słyszalne dla odbiorców. Tutaj możesz zobaczyć demonstrację tej niesamowitej technologii.

Ponieważ jest wystarczająco dużo czasu między tym, gdy mówisz do mikrofonu, a druga osoba słyszy dźwięk, aby sztuczna inteligencja wykonała swoją pracę, nie ma problemu z ograniczeniami czasu rzeczywistego. Być może wraz z postępem technologicznym te superskuteczne metody usuwania szumów AI będą działać również jako forma redukcji szumów w słuchawkach.

Mikrofony z redukcją szumów

Przechodząc od słuchawek, kolejnym miejscem, w którym podobna technologia może być bardzo przydatna dla większości ludzi, zwłaszcza teraz, gdy tak wielu z nas polega na pracy zdalnej, są mikrofony z redukcją szumów.

Po raz kolejny, mimo że język marketingowy używa terminu „redukcja szumów”, mikrofony te nie generują szumu, który zakłócałby źródło hałasu. Zamiast tego biorą dźwięk jako całość, a następnie stosują do niego ten sam rodzaj algorytmu identyfikacji szumu. Usunięcie go z wejściowego strumienia audio przed przekazaniem.

Otrzymujesz nawet wbudowane rozwiązania do usuwania szumów mikrofonu zasilane sztuczną inteligencją , takie jak ten ^(AI-powered)adapter ASUS^{(ASUS adapter)} . Podłącz go do portu USB , podłącz do niego zestaw słuchawkowy, a mały elektroniczny mózg wewnątrz usunie niechciane dźwięki, pozostawiając tylko Twój krystalicznie czysty głos.

Dźwięk ciszy

Tak naprawdę nie zauważasz, jak bardzo przygniata cię ciągły hałas współczesnego życia, dopóki nie uda ci się go zablokować. Poślizgnięcie się na dobrych słuchawkach redukujących hałas może być jak orzeźwiający wiatr, który rozwiewa Twój niski poziom niepokoju. 

Teraz, gdy już wiesz, jak działa redukcja hałasu, możesz podejmować bardziej świadome decyzje dotyczące wybranego zestawu przeciwhałasowego. Jeśli kupisz odpowiednie rzeczy, przekonasz się, że dźwięk ciszy to naprawdę najlepsza muzyka, jaką możesz uzyskać.

How Does Noise Cancellation Work?

Noise. It’s all around us. Whether it’s a crying baby, the hum of an air conditіoner or the animated babble of your office co-workers. A quiet place to work or еnjoy some relаxation is becoming a truly premium commodity. Noise cancellation technology can help bring the zen back into your lіfe. 

The question is, how does noise cancellation work? Let’s go over the principles of the technology, so you can make an informed choice when buying your own noise-cancelling equipment.

A (Very) Basic Overview of Sound

Sound is energy travelling as a wave through some form of matter. We generally hear sound transmitted through the air. 

For example, a guitar string vibrates in air, knocking air molecules about. Those molecules knock into their neighbors, and so on. When the wave moving through the air hits your ear drums, it moves them at the same frequency as the guitar string. 

Your brain converts that movement into electrical signals that you then perceive as sound. That’s a very simplistic explanation of what sound is, but it’s the least you need to know to understand noise cancellation.

A (Very) Basic Overview of Anti-sound

A wave has different properties. It has a frequency, which is how often the wave goes through a full cycle. 

Using our guitar string as an example again. The frequency is how quickly the string moves through one full vibration. We perceive higher frequency sound as high-pitched. Lower frequency sound is more bassy. Apart from frequency, waves also have amplitude. That’s the height of the wave’s peak. Next, the wave also has a phase. This is the position of the peaks and troughs of the wave.

If you generate a sound wave that has the same amplitude, but the opposite phase (the peaks are where the troughs of the other wave are), it causes destructive interference. The two waves essentially cancel each other out. This can be done at large scale, where you need to have just as much energy in your anti-noise generator as the original sound itself. However, if you only want to cancel noise for one person, you don’t need much power at all, which is where noise cancelling headphones come in.

Noise Cancelling Headphones

Noise cancelling headphones are technological marvels. On the outside of the headphones, there are microphones that sample the ambient noise outside the headphones. This sound is analyzed by onboard electronics, using a mathematical algorithm. Each headphone maker has its own secret-sauce algorithm, which all work to differing levels of effectiveness.

The algorithm is used to calculate the anti-noise wave needed to destructively interfere with the ambient noise where you are. Then a device known as a transducer, which is essentially a type of speaker, generates the anti-noise wave.

The end effect is that when you switch on the noise cancellation function, you’re suddenly enveloped in (near) silence. Which allows you to enjoy your audio at much better fidelity or just enjoy some peace and quiet.

Active and Passive Noise Cancellation

The process we just described is usually referred to on product specification sheets as “active noise cancellation” or something similar. Confusingly, some headphones claim to have something called “passive” noise cancellation.

It’s very important not to confuse these two features. There really isn’t such a thing as passive noise cancellation. What this term actually means is that a given pair of headphones were designed to block out sound using plain old soundproofing. 

This means that the materials and design of the headphones isolate you from outside noise to some extent. From that point of view, sticking your fingers in your ears is also “passive noise cancellation”.

There’s much to be said for a pair of headphones that offer great sound isolation, but linking that to noise cancellation is a bit of marketing sleight of hand.

The Limitations of Active Noise Cancellation

Current active noise cancellation technology can’t block out noise perfectly. They work incredibly well when it comes to constant, predictable sources of noise. Think of a jet engine, the hum of an air conditioner or your fridge compressor. Modern active noise cancellation is incredibly good at erasing that type of sound completely.

Conversely, sudden unpredictable sounds pose much more of a challenge. This usually includes loud human conversations, someone breaking a glass cup or any other noise that the algorithm doesn’t have time to analyze. That being said, new cutting edge systems with faster processors and more sophisticated algorithms are beginning to deal with these types of noise as well. 

One interesting example of such specialized active noise cancellation technology comes in the form of electronic earmuffs used when firing rifles, pistols and other firearms. 

These earmuffs use passive sound isolation to block out all sound, just as regular shooting earmuffs do. However, they have external microphones that pass through sound around you, to maintain situational awareness. So you can have a conversation with another person with ease.  However, the maximum volume of all sound around you is kept under a comfortable maximum. 

These systems can often provide directional sound and amplify quiet sounds as well, while cancelling out gunshots. It’s not exactly the same technology as mainstream noise cancellation headphones, but it’s closely related.

AI-Powered Noise Removal

 A fairly new development is the application of artificial intelligence technology to remove unwanted noise from an audio signal. Unfortunately this can’t quite happen in real time just yet, so it isn’t effective at noise cancellation. What it is very good at is removing noise from a microphone signal.

For example, if you’re trying to Skype someone or make a voice recording in a noisy environment, it can be hard for the person on the other end to understand what you’re saying. Using artificial intelligence, that audio stream can be analyzed and everything but your own voice can be removed. 

For example, Nvidia’s RTX Voice application uses the special deep learning hardware in their RTX graphics cards to process microphone audio. So whether someone is typing on a keyboard, vacuuming the floor, or doing construction work, none of that will be audible to your audience. You can see a demonstration of this incredible technology here.

Since there’s enough time between where you speak into the microphone and the other person hears the audio for the AI to do it’s work, there’s no issue in terms of real time limitations. Perhaps with technological advancement these super-effective AI noise removal methods will work as a form of headphone noise cancellation as well.

Noise Cancelling Microphones

Moving on from headphones, another place where a similar technology can be very useful for most people, especially now that so many of us rely on remote work, are noise-cancelling microphones.

Once again, even though the marketing language uses the term “noise-cancelling”, these microphones don’t generate anti-noise to interfere with the source of the noise. Instead, they take the sound as a whole and then apply the same sort of noise-identifying algorithm to it. Removing it from the input audio stream before passing it on.

You even get in-line AI-powered microphone noise removal solutions, such as this ASUS adapter. Plug it into a USB port, connect your headset to it and the little electronic brain inside will remove unwanted noises, leaving only your crystal clear voice behind.

The Sound of Silence

You don’t really notice how much the constant noise of modern life grinds you down until you manage to block it out. Slipping on a pair of good noise-cancelling headphones can feel like a refreshing wind blowing away your low-level anxiety. 

Now that you know how noise cancellation works, you can make more informed decisions about your anti-noise kit of choice. If you buy the right stuff, you’ll find that the sound of silence really is the best music you can get.

Related posts

• Jak działają przewodowe systemy kamer bezpieczeństwa

• Jak działa Audible i czy należy go anulować?

• Czy ograniczniki przepięć naprawdę działają?

• 3 sposoby na zrobienie zdjęcia lub filmu na Chromebooku

• Jak wykryć oprogramowanie do monitorowania komputera i poczty e-mail lub oprogramowanie szpiegujące?

• Jak wysłać anonimową wiadomość tekstową, której nie można powiązać?

• Jak zrobić zrzut ekranu na Steam

• Jak wyszukiwać znajomych na Facebooku według lokalizacji, pracy lub szkoły?

• Jak zrobić dowolną drukarkę przewodową bezprzewodową na 6 różnych sposobów?

• Nie możesz zaplanować Ubera z wyprzedzeniem? Oto co robić

• Jak dezaktywować konto na Facebooku zamiast je usuwać?

• Jak znaleźć wspomnienia na Facebooku

• Jak korzystać z tagów spoilera Discord

• 8 sposobów na zwiększenie liczby odbiorców na Facebooku

• Jak znaleźć najlepsze serwery Discord

• 4 sposoby na znalezienie najlepszych opcji internetowych (ISP) w Twojej okolicy

• 10 najlepszych sposobów zabezpieczenia komputera przed dziećmi

• Co to jest tryb Discord Streamer i jak go skonfigurować?

• Jak wyciszyć kogoś na Discord

• Jak wyszukiwać i znajdować czyjeś usunięte tweety