सक्रिय शोर रद्दीकरण क्या है?

एक्टिव नॉइज़ कैंसिलेशन इयरफ़ोन और हेडफ़ोन पर एक प्रमुख रूप से मांग की जाने वाली सुविधा है, और अच्छे कारण से भी। यह आपके सुनने के अनुभव से बहुत सारे बाहरी शोर को हटा देता है, जिससे यह काफी अधिक शांतिपूर्ण हो जाता है और कम आवाज़ में सुनना आसान हो जाता है। हालाँकि, हेडफ़ोन पर शोर-रद्दीकरण कैसे काम करता है सेन्हाइज़र मोमेंटम 4 वायरलेस और यह सोनी WH-1000XM5 कई लोगों के लिए यह थोड़ा रहस्य जैसा है। हम इस वर्ष सेन्हाइज़र में उपभोक्ता हेडफ़ोन के प्रधान उत्पाद प्रबंधक क्रिश्चियन एर्न के साथ बैठे। आईएफए 2023 इसे तोड़ने में मदद करने के लिए.

ध्वनि शमन शोर-रद्द करने का पहला कदम है

सबसे पहले और सबसे महत्वपूर्ण, शोर-रद्द करने के बारे में समझने वाली सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि इसका संबंध आवृत्तियों, ध्वनि तरंगों और सबसे बढ़कर, भौतिकी से है। ध्वनियाँ तरंगों में यात्रा करती हैं, जो हवा से गुजरने वाले कंपन से बनी होती हैं। ये कंपन जितने अधिक बार होते हैं, आवृत्ति उतनी ही अधिक होती है (जैसा कि नाम से पता चलता है), और तरंग की ऊंचाई अनिवार्य रूप से आयाम या तीव्रता निर्धारित करती है।

उच्च-आवृत्ति ध्वनियों के साथ काम करते समय, इनकी सतहों को भेदने में कठिन समय होता है, और यह गुण सभी प्रकार की आवृत्तियों के लिए समान होता है। जबकि मनुष्यों द्वारा उपभोग के उद्देश्य से सामग्री में ध्वनियाँ आम तौर पर कभी भी 20kHz से अधिक नहीं जाएंगी (क्योंकि यह मानव श्रवण सीमा की सीमा है), उदाहरण के लिए, mmWave 5G, आमतौर पर 40GHz तक जाता है। 40GHz पर, mmWave को सभी प्रकार की सतहों को भेदने में परेशानी होती है, यही कारण है कि यह एक सिग्नल स्पेक्ट्रम है जो मुख्य रूप से बाहर पाया जाता है बड़े शहर।

सतहों को भेदने में उच्च-आवृत्ति ध्वनियों की कठिनाई को समझते हुए, यही कारण है कि सक्रिय शोर-रद्द करने वाले कई उच्च-स्तरीय हेडफ़ोन मोटे, नरम कप का उपयोग करते हैं। जबकि कम-आवृत्ति ध्वनियाँ इनमें आसानी से प्रवेश कर सकती हैं, उच्च-आवृत्ति ध्वनियाँ इन जैसी मोटी सतह द्वारा बहुत अधिक फ़िल्टर की जाएंगी। इस तकनीक को ध्वनि शमन कहा जाता है, न कि सक्रिय शोर-रद्दीकरण।

विनाशकारी हस्तक्षेप का भौतिकी

जब दो सुसंगत (सीधे शब्दों में कहें तो समान) तरंगें संयोजित होती हैं, तो इसे हस्तक्षेप कहा जाता है। यदि वे तरंग को बढ़ाने के लिए संयोजित होते हैं, तो यह रचनात्मक हस्तक्षेप है, लेकिन यदि वे एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं, तो इसे विनाशकारी हस्तक्षेप कहा जाता है। विनाशकारी हस्तक्षेप की अवधारणा सक्रिय शोर-रद्दीकरण पहेली का एक बड़ा हिस्सा है।

उपरोक्त छवि पर एक नज़र डालें, तो ध्यान दें कि शीर्ष रेखा उसके नीचे की दो तरंगों का संयोजन है। बाईं ओर, दोनों सिग्नल चरण में हैं, इसलिए वे बढ़ते हैं और परिणामस्वरूप एक मजबूत लहर बनाते हैं। दाईं ओर, आउट-ऑफ़-फ़ेज़ एंटी-वेव के परिणामस्वरूप विनाशकारी हस्तक्षेप होता है। एक ऑडियो संदर्भ में, एक सिग्नल एक बाहरी ध्वनि तरंग होगा, और इसे नष्ट करने के लिए उत्पन्न एंटी-वेव संगीत सुनने वाले के हेडफ़ोन के माध्यम से बजाया जाएगा।

यदि ऐसा है, तो आप अभी भी अपने हेडफ़ोन के बाहर से ऑडियो क्यों सुनते हैं? कुछ ध्वनियाँ पूरी तरह से हटा दी जाती हैं, लेकिन शोर-रद्द करने वाले हेडफ़ोन की कोई आदर्श जोड़ी कभी नहीं होती है। फिर, समान कारणों से, यह सब केवल भौतिकी के बारे में है। जब शोर-रद्द करने और "फ़ीड-फ़ॉरवर्ड" और "फ़ीड-बैक" एएनसी के बीच अंतर की बात आती है तो यह वह जगह है जहां आपके हेडफ़ोन के बाहर के माइक्रोफ़ोन काम में आते हैं।

फीडफॉरवर्ड एएनसी बनाम फीडबैक एएनसी

हेडफ़ोन में दो अलग-अलग प्रकार के ANC का उपयोग किया जाता है, और अर्न ने मुझे बताया कि लगभग सभी फ्लैगशिप हेडफ़ोन इन दोनों के संयोजन का उपयोग करेंगे। फीडफ़ॉवर्ड हेडफ़ोन के बाहर ऑडियो सुनेगा और उसे रद्द करने का प्रयास करेगा, जबकि फीडबैक एएनसी के पास होगा कप के अंदर माइक्रोफ़ोन और हेडफ़ोन के अंदर और किस चीज़ की ध्वनि के बीच अंतर को सुनें चाहिए खेल रहे हो.

फीडफॉरवर्ड एएनसी विशेष रूप से दिलचस्प है, क्योंकि यह शोर-रद्द करने वाले हेडफ़ोन बनाने में किए जाने वाले विशेष कार्य को दिखाता है। संक्षेप में, कान के कप में प्रवेश करने वाली एक ध्वनि तरंग माइक्रोफोन में से एक में प्रवेश करेगी, और उस ध्वनि के लिए मिलीसेकेंड में समय लगेगा आपके कान तक पहुँचने के लिए तरंग (चूंकि माइक्रोफ़ोन कुछ सेंटीमीटर दूर है), यह उस ध्वनि तरंग को संसाधित करने और उत्पन्न करने का प्रयास करेगा विरोधी लहर. माइक्रोफ़ोन के सामने की ध्वनियों के लिए, यह केवल मिलीसेकंड में अच्छा काम करता है, लेकिन इसके ऊपर और नीचे की ध्वनियों के लिए ऐसा नहीं होता है, क्योंकि वे सीधे माइक्रोफ़ोन में प्रवेश नहीं करते हैं और रद्द होने से पहले कान तक पहुँच सकते हैं बाहर। इसीलिए फीडबैक एएनसी कमियों को दूर कर सकती है।

फीडबैक एएनसी के साथ, यह ईयरकप के अंदर माइक्रोफोन का उपयोग करता है ताकि ईयरकप के अंदर क्या बजाया जाना चाहिए और वास्तव में क्या सुना जा सकता है, के बीच अंतर को मापा जा सके। जब बाहर से आने वाली ध्वनि इस माइक्रोफ़ोन तक पहुँचती है, तो वह पहले से ही श्रोता द्वारा सुनी जा रही होती है, लेकिन इसका उपयोग निरंतर शोर को दूर करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि हवाई जहाज या अन्य चीज़ों की गड़गड़ाहट। हालाँकि, यह अचानक शोर से मदद नहीं कर सकता है, यही कारण है कि फीडफॉरवर्ड बनाम फीडबैक का संयोजन सबसे अच्छा है।

एक अतिरिक्त नोट के रूप में, क्या आपने कभी अपने इयरफ़ोन या हेडफ़ोन के बाहरी हिस्से पर अपनी उंगलियाँ रगड़ी हैं और तेज़ आवाज़ सुनी है? फीडफॉरवर्ड एएनसी वास्तव में ऐसा क्यों होता है, और उच्च-स्तरीय है ANC के साथ ट्रू वायरलेस इयरफ़ोन मूलतः वही सेटअप है हाई-एंड हेडफ़ोन, बस छोटे पैमाने पर।

यह सब एक साथ लाना

जब हम फीडफॉरवर्ड और फीडबैक सक्रिय शोर रद्दीकरण को जोड़ते हैं, तो हमें एक शक्तिशाली संयोजन मिलता है जो कम आवृत्ति वाली ध्वनियों को बड़ी स्थिरता के साथ रद्द करने में सक्षम होता है। यही कारण है कि सक्रिय शोर-रद्द करने वाले हेडफ़ोन सार्वजनिक चीज़ों की आवाज़ को फ़िल्टर करने में बहुत अच्छे होते हैं परिवहन और अन्य निरंतर शोर क्योंकि वे पूर्वानुमान योग्य ध्वनियाँ हैं जिनका फीडबैक ANC सफलतापूर्वक अनुमान लगा सकता है और निकालना। इसे मोटे इयरकप के ध्वनि-रोधी गुणों के साथ संयोजित करना जो उच्चतर पर अच्छा काम करता है आवृत्तियाँ, और आपके पास वह सारी तकनीक है जो सक्रिय शोर-रद्द करने का अधिकांश हिस्सा बनाती है आज।

जहां यह अभी भी अलग हो रहा है वह भाषण को फ़िल्टर करना है, और क्यों सक्रिय शोर-रद्द करना संघर्ष कर सकता है। 1kHz से 3kHz की सीमा वह जगह है जहां अधिकांश मानव भाषण रहता है, और यह फीडबैक एएनसी को रद्द करने के लिए कठिन होने के लिए पर्याप्त उच्च है लेकिन फीडफॉरवर्ड एएनसी के साथ अच्छी तरह से काम करने के लिए बहुत दिशात्मक है। उन्हें संयोजित करने से बहुत अधिक जटिलता आती है (यही कारण है कि आम तौर पर मध्य-से-निम्न-अंत हेडफ़ोन केवल इन तकनीकों में से एक का उपयोग कर सकते हैं और दोनों का नहीं), और ध्वनि की गुणवत्ता को भी प्रभावित कर सकते हैं।

इस मामले में, अर्न मुझे बताता है कि हेडफ़ोन या इयरफ़ोन को ध्वनि की गुणवत्ता या एएनसी के लिए प्राथमिकता दी जा सकती है, लेकिन हमेशा दोनों को नहीं। एएनसी चालू होने पर ध्वनि को ट्यून करने की आवश्यकता होती है, लेकिन यदि आप उन आवृत्तियों को हटा रहे हैं जिन्हें बाहर से सुना जा सकता है, तो आप अपने वास्तविक संगीत में भी आवृत्तियों को हटाने का जोखिम उठाते हैं। इसीलिए शोर-रद्द करना इंजीनियरिंग का इतना जटिल काम है, लेकिन सर्वश्रेष्ठ एएनसी हेडफोन सभी इसमें बहुत अच्छा करते हैं।