ביטול רעשים אקטיבי באוזניות: איך זה עובד, מה הוא מסנן ומה לא

איך גל הפוך מעלים רעש

קול הוא שינוי בלחץ האוויר: רגע של דחיסה, רגע של דילול, וחוזר חלילה. אם משמיעים באותה נקודה שני גלים זהים שאחד מהם הפוך, כך שהדחיסה של האחד פוגשת את הדילול של השני, הלחץ נשאר קבוע, ואין מה לשמוע.

באולפן זו תקלה מוכרת. שני מיקרופונים על אותו כלי, אחד בקוטביות הפוכה, והבס נעלם מהמיקס. המהנדסים של האוזניות לקחו את התקלה הזו והפכו אותה למוצר.

הקושי הוא בתזמון. הגל ההפוך צריך להגיע לאוזן בדיוק ברגע שהרעש המקורי מגיע אליה. לגל נמוך, של 100 הרץ, יש מחזור של עשר אלפיות שנייה, ולשבב יש די זמן לחשב ולהגיב. לגל של 5 קילוהרץ יש מחזור של חמישית אלפית שנייה, וכל סטייה קטנה בתזמון הופכת ביטול להגברה. זו הסיבה שהשיטה עובדת טוב מתחת לקילוהרץ אחד בערך, והולכת ונחלשת מעליו.

שלושה סוגים של ANC

ההבדל הוא במיקום של המיקרופונים, והוא מסביר חלק גדול מפערי המחיר.

קדימה (Feedforward). המיקרופון נמצא בצד החיצוני של האוזנייה ושומע את הרעש לפני שהוא נכנס. זה נותן לשבב זמן, אבל הוא לא יודע מה באמת הגיע לאוזן, ולכן הוא רגיש לאופן שבו האוזנייה יושבת, וגם לרוח.

משוב (Feedback). המיקרופון נמצא בפנים, ליד הרמקול, ושומע מה שהאוזן שומעת. הוא מתקן את עצמו, אבל מגיב מאוחר יותר, ומוגבל לתדרים נמוכים.

היברידי. שני המיקרופונים יחד, בכל אוזנייה. זה מה שנמצא בדגמים הטובים, וזה מה ששווה לחפש במפרט. גרסה אדפטיבית של השיטה מודדת את הסביבה ואת האיטום כמה פעמים בשנייה, ומשנה את עוצמת הסינון בהתאם.

מה ANC מסנן, ומה עובר כמעט בלי הפרעה

מי שקנה אוזניות כדי לא לשמוע את השכן לעבודה, והתאכזב, נתקל בדיוק בזה. הקול האנושי יושב ברובו מעל האזור שבו הסינון האקטיבי חזק. את רוב העבודה מול דיבור עושה הבידוד הפסיבי: הכרית או הגומייה שסוגרות את האוזן.

לכן שני הדברים הולכים יחד. אוזניות טובות חוסמות את הגבוהים באיטום ואת הנמוכים בגל הפוך, ובדגמים המובילים הסכום מגיע להנחתה של 20 עד 30 dB ברוב הטווח. גומייה בגודל לא נכון באוזניות תוך אוזן פותחת דליפה, והביצועים של שתי השיטות נופלים יחד. החלפת גומיות היא השדרוג הזול ביותר שיש.

האם זה בריא, ומה עם תחושת הלחץ

חלק מהמשתמשים מרגישים לחץ באוזניים, כמו בהמראה, ולפעמים גם סחרחורת קלה. אין שם לחץ אמיתי. ההסבר המקובל הוא שהמוח רגיל לשמוע רעש נמוך כל הזמן, וכשהוא נעלם בבת אחת בזמן שהגבוהים נשארים, הוא מפרש את זה כשינוי לחץ. אצל רוב האנשים זה עובר אחרי כמה ימים של שימוש. מי שלא מתרגל יכול להוריד את עוצמת הסינון, אם האפליקציה מאפשרת.

מבחינת השמיעה, הטכנולוגיה דווקא עוזרת. בלי סינון, באוטובוס או במטוס מגבירים את המוזיקה כדי להתגבר על המנוע, ומגיעים בקלות לעוצמות של 85 dB(A) ויותר, הרף שממנו חשיפה של שמונה שעות כבר מעייפת את האוזן. כשהרקע שקט, מאזינים נמוך יותר בלי לשים לב. הסיכון האמיתי הוא ברחוב: מי שלא שומע רכב שמתקרב. בשביל זה קיים מצב שקיפות, שמעביר את קולות הסביבה פנימה דרך אותם מיקרופונים. זה נכון במיוחד לילדים, ולכן חלק מהאוזניות לילדים משלבות היום ביטול רעשים עם הגבלת עוצמה.

אוזניות עם ANC בעבודת סאונד

שואלים אותי לעיתים קרובות אם אפשר למקסס עליהן. התשובה הקצרה היא לא, לפחות לא כשהסינון דולק.

העיבוד האקטיבי משנה את התגובה בנמוכים, והבס נשמע אחרת כשהוא פועל וכשהוא כבוי. חיבור בלוטות' דוחס את האות ומוסיף השהיה של 100 עד 200 אלפיות שנייה, וזה מספיק כדי שאי אפשר יהיה לנגן או להקליט בזמן אמת. ורוב הדגמים מכוונים לצליל מחמיא עם בס מודגש, ולא לצליל נאמן.

למיקס ולהקלטה משתמשים באוזניות קוויות שתוכננו לזה, והמלצות יש במדריך על אוזניות אולפן מומלצות. אוזניות עם סינון רעשים הן בשבילי כלי אחר: בדיקת מיקס בתנאים של מאזין אמיתי, באוטובוס, אחרי שהעבודה נגמרה. אם השירה נעלמת שם, יש מה לתקן.

מה בודקים לפני שקונים

• סוג המערכת. היברידית עדיפה. אם כתוב רק ANC בלי פירוט, בדגם זול מדובר בדרך כלל במיקרופון אחד.
• התאמה לאוזן. באוזניות קשת בודקים שהכרית סוגרת סביב האוזן גם עם משקפיים. בתוך אוזן בודקים שיש כמה גדלים של גומיות, ומנסים את כולם.
• מצב שקיפות. מי שהולך ברחוב או עובד במשרד ישתמש בו יותר מבסינון עצמו.
• מיקרופון לשיחות. סינון הרעש שאת או אתה שומעים וסינון הרעש שהצד השני שומע הם שתי מערכות נפרדות. אוזניות מצוינות באחת יכולות להיות בינוניות בשנייה.
• סוללה עם ANC דולק. הנתון שעל הקופסה נמדד לפעמים כשהוא כבוי.
• שימוש בלי מוזיקה. יש מי שמפעיל את הסינון רק בשביל שקט. בודקים שהאוזניות לא נכבות לבד אחרי כמה דקות בלי נגינה.

השוואה בין דגמים, כולל אילו מהם מצטיינים בסינון, נמצאת במדריך על אוזניות אלחוטיות מומלצות.

טעויות נפוצות

לצפות לשקט מוחלט. אין אוזניות שמעלימות הכול. ANC מוריד את הרעם הנמוך, והעולם נשמע רחוק יותר, לא נעלם.

לשפוט בחנות שקטה. בחדר שקט כל הדגמים נשמעים אותו דבר. את ההבדל שומעים ליד מזגן רועש או ברחוב.

לישון איתן כל לילה כדי להסתיר נחירות. נחירה היא צליל משתנה, והסינון מוריד רק את החלק הנמוך שלה. רחש קבוע ברקע עובד בדרך כלל טוב יותר, כמו שמוסבר במדריך על רעש לבן לשינה.

להשאיר את הסינון דולק ברוח. הרוח מכה במיקרופון החיצוני, והמערכת מנסה לבטל משהו שלא קיים באוזן. התוצאה היא רעש חדש. גם בריצה בכביש עדיף לכבות אותו ולעבור למצב שקיפות, ובהשוואה של אוזניות ספורט לריצה יש דגמים שמשאירים את האוזן פתוחה לגמרי.

לחשוב שמשהו מקולקל כי שומעים רחש עדין. המעגל האקטיבי מוסיף רחש קל משלו. בדגמים טובים שומעים אותו רק בחדר שקט מאוד ובלי מוזיקה.

שאלות נפוצות

הדרך הנכונה לחשוב על ANC היא כעל חצי מהפתרון. הוא מוריד את מה שהאיטום לא מצליח לעצור, והאיטום עוצר את מה שהוא לא מספיק להגיב אליו.