انواع هدفون حذف نویز (هدفون ANC) چگونه کار می کند ؟

یکی از راه های های آرامش یافتن موسیقی است و از این جهت یکی از عادت های تقریبا مشترک همه انسانها گوش دادن به موسیقی های مورد علاقه خود است. زمان زیادی است که دستگاه های قدیمی پخش کننده موسیقی از بین رفته اند و امروزه مردم برای ذخیره و پخش موسیقی های مورد علاقه خود از موبایل ها و تبلت ها استفاده می کنند. همه افراد برای پخش موسیقی دنبال دستگاه هایی برای پخش موسیقی با بهترین کیفیت هستند. نوع جدیدی از هدفون ها هستند که به نام هدفون حذف نویز فعال (ANC) شناخته می شوند. گفته می شود این هدفون ها می توانند نویز پس زمینه گیج کننده ای که کیفیت پخش موسیقی را پایین آورده و در اغلب هدفون های معمولی شنیده می شود را کاهش دهند. این یعنی که می توان بدون هیچ تغییری در میزان صدا، نویزهای فرکانس پایینی که شبیه به صدای موتور هواپیما هستند را از بین برد. در این مقاله توضیح داده می شود که هدفون های از بین برنده نویز اساسا چگونه عمل می کنند.

هدفون حذف نویز فعال چیست ؟

به طور کلی وقتی در مورد از بین برنده نویز صحبت می شود باید توجه داشت که دو نوع کلی وجود دارد : از بین برنده نویز به صورت پسیو و اکتیو.

هر دو این موارد یک هدف مشابه را دنبال می کنند و آن هم از بین بردن صداهای ناخواسته ای است که در پس زمینه وجود دارد. هدفون های از بین برنده نویز نوع پسیو (غیر فعال) از اجسامی استفاده می کند که خود از آن ساخته شده است (مثلا پوشش های پلاستیک برای حذف صدای محیط) ولی هدفون نوع اکتیو یک گام جلوتر عمل می کنند و امواج صوتی مشابه با صوت محیط ایجاد می کند. امواج اضافی که توسط هدفون دارای نویزگیر اکتیو ایجاد می شود تصویری آینه ای از نویز محیطی است تا بتواند آن را از بین ببرد. امروزه انواع هدفون حذف نویز دارای نویزگیر اکتیو یک وسیله هیجان انگیز در بین مسافران و افرادی است که زیاد در حال پرواز هستند. شما می توانید این نوع هدفون ها را با استفاده از آموزش ساخت هدفون نویزگیر ساختنی بسازید.

اکنون نوبت آن رسیده که به بررسی نحوه عملکرد هدفون های دارای نویز گیر اکتیو پرداخته شود.

هدفون های ANC چگونه کار می کنند؟

برای درک بهتر مباحث بعدی، بهتر است در ابتدا کمی در مورد صوت توضیح داده شود. به طور کلی صوت از امواجی تشکیل شده که دارای دامنه و فاز هستند. صوتی که توسط گوش شنیده می شود بخش فشرده ای از انرژی صوتی است که در شکل موج های سینوسی پخش می شود. تصویر این صوت شبیه به موج های سه بعدی است که در هوا در حال انتشار است. حال این سوال پیش می آید که این امواج چگونه شنیده می شوند؟ این بسته های انرژی فشرده باعث می شود تا فشار هوای اطراف آنها به مقدار بسیار کمی تغییر کند. گوش های انشان می تواند این تغییر فشار را تشخیص دهد که باعث شنیده شدن صوت می شود. هنگامی که این تغییرات فشار نسبت به زمان کشیده شوند، در نهایت یک موج سینوسی بدست می آید.

حال که میشخص شد موج های سینوسی دارای دامنه وفاز هستند، بنابرین واضح است که صوت نیز دارای دامنه و فاز خواهد بود.  با توجه به این موضوع مشخص می شود که اگر دو موج سینوسی که در فاز مخالف یکدیگر هستند در کنار هم منتشر شوند، با یکدیگر ترکیب می شوند و یکدیگر را خنثی کرده و نتیجه خروجی به شکل یک خط راست خواهد بود. این پدیده را هم افزایی و یا همکاهی امواج می نامند.

از این ویژگی موج های سینوسی برای حذف نویزها استفاده می شود. تئوری حذف نویز در نویزگیرهای نوع اکتیو به این شکل است که در داخل هدفون ها، یک میکروفن کوچک قرار دارد که به عنوان حذف کننده نویز هدفون عمل می کند. این میکروفن نویزهای محیطی را تشخیص داده و تلاش می کند تا موجهای صوتی دارای فاز مخالف با نویز محیط تولید کند و از این راه نویزهای محیطی حذف می شوند.

سوالی که به وجود می آید این است که آیا این نویزگیرها در زندگی واقعی می توانند تمام نویزها را از بین ببرند؟ پاسخ این سوال متأسفانه منفی است!

این میکروفن ها تنها می توانند نویزهایی را از بین ببرند که دارای الگوی خاص بوده و دائمی باشند مانند صدای یک موتور که در حال کار است.

تشخیص موج مربوط به نویزهای ناگهانی مانند صحبت کردن یک انسان و حذف آن با این روش بسیار سخت است.

مزایای حذف نویز در هدفون های دارای نویز گیر :

• حذف کردن بیشتر نویزهای محیطی ناخواسته

حتی با وجود محدودیت ها، هدفون حذف نویز می توانند اکثر نویزهای محیطی مزاحم را از بین ببرند و تجربه شنیدن ملایم تری را ایجاد می کنند.

• به افزایش دادن بلندی صدا نیاز ندارد.

به جز عده معدودی، بیشتر افراد دوست ندارند با صدای بلند به موسیقی گوش کنند. با ین حال گوش دادن به موسیقی در فضایی که دارای نویز زیاد است، انسان را مجبور می کند تا برای بهتر شنیدن بلندی صدا را افزایش دهد. با استفاده از هدفون هایی که دارای نویز گیر هستند می توان از این امر جلوگیری کرد که این کار نه تنها برای سلامت گوش مفید است بلکه باعث می شوند تا شنیدن بهتر و عمیق تری ایجاد شود.

• یک همسفر خوب در مسافرت های طولانی است.

بزرگترین مشکل در گوش دادن به موسیقی انجام این کار در هواپیما، قطار یا اتوبوس است که صداهای مزاحم دائمی وجود دارند. هدفون حذف نویز می توانند این نویزها را به شکل مؤثری از بین ببرند.

معایب هدفون های دارای نویزگیر :

• نمی توانند تمامی نویزها را حذف کنند.

همانطور که در قبل توضیح داده شد، این هدفون ها قادر نیستند تمامی نویزهای خارجی را از بین ببرند که نویزهای ناگهانی نیز جزو این نویزها هستند. نویزهایی که دارای گام صدای پایین هستند ممکن است اختلال زیادی در گوش دادن به موسیقی ایجاد نکنند اما نویزهای دارای گام بلند می توانند بسیار آزار دهنده باشند.

• هدفون های دارای نویزگیر قیمت بالایی دارند.

هدفون های موجود در فروشگاه ها که دارای نویزگیر هستند معمولا دارای قیمت بالایی هستند که گاهی اوقات این اختلاف قیمت به ۱۰ برابر قیمت هدفون های معمولی می رسد. اما هدست های معمولی تری نیز وجود دارند که می توانند تا حدودی نویزهای محیط را حذف کنند.

• ممکن است کیفیت صدا کاهش پیدا کند.

برای افرادی که به کوچکترین تغییرات صدا حساس هستند، صدای تولیدی توسط هدفون هایی که دارای نویزگیر هستند ممکن است کمی تغییر کند و دست کاری شده به نظر بیاید. بنابرین نمی توان انتظار شنیدن یک صدای با کیفیت را داشته باشند.

منبع