Wat is ANC? Actieve ruisonderdrukking volledig uitgelegd

Onze eigen Andy Boxall schreef onlangs iets van een liefdesbrief aan hoofdtelefoons met actieve ruisonderdrukking (ANC).. Zijn reden? De rust en stilte van een goede set ANC-koptelefoon zijn niet alleen een manier om de geluidskwaliteit of gesprekskwaliteit te verbeteren. Ze kunnen ook een oase van rust bieden die ons helpt de verhoogde stress en angst te bestrijden die gepaard gaan met onze huidige levensstijl van thuiswerken.

Maar als je, net als Andy, je bloeddruk wilt verlagen en tegelijkertijd je concentratie wilt verbeteren, zijn er een aantal dingen die je moet doen moeten weten wat ANC is en wat het niet is, en hoe sommige buzzwords die bedrijven gebruiken wanneer ze beschrijven

koptelefoon en oordopjes.

Wat is actieve ruisonderdrukking?

Als je ooit op de middelbare school of universiteit een inleiding in de natuurkunde hebt gevolgd, herinner je je misschien een sectie over golven. Golven gemaakt van water, licht of geluid hebben allemaal enkele intrinsieke eigenschappen gemeen. ANC-technologie maakt gebruik van een van deze eigenschappen: elke golf kan effectief worden "geannuleerd" als u creëer een tweede golf die precies het tegenovergestelde is van de eerste golf - een proces dat bekend staat als destructief interferentie.

Dus als je een koptelefoon kunt maken die naar de buitenwereld kan luisteren en direct een set geluidsgolven creëert die precies het tegenovergestelde zijn van het geluid golven die het hoort (ook wel anti-geluid genoemd), dan zou je in theorie de externe geluiden helemaal niet horen - ze zouden zijn geannuleerd voordat ze je ooit bereikten trommelvlies. Dat is precies wat ANC doet.

Bose, het bedrijf dat de eerste commerciële ANC-koptelefoon voor piloten ontwikkelde, en daarna de eerste ANC koptelefoon voor het grote publiek, beschrijft het als volgt:

Met microfoons binnen en buiten de oorschelpen, Bose hoofdtelefoon met ruisonderdrukking onophoudelijk ongewenste geluiden detecteren, meten en verzenden naar gepatenteerde digitale signaalverwerkingschips die bereken een nauwkeurig, gelijk en tegengesteld signaal om te reageren op veranderende ruis in minder dan een fractie van a milliseconde. Het resultaat is dat omgevingsgeluid bijna verdwijnt.

Niet alle ANC is echter gelijk gemaakt, wat betekent dat hoewel alle ANC-koptelefoons en -oordopjes hetzelfde principe gebruiken, er toch grote verschillen kunnen zijn tussen merken en modellen.

Actief versus passieve ruisonderdrukking

Hoe geweldig ANC ook is, het is vermeldenswaard dat het niet de enige manier is om met ruis om te gaan. Passieve ruisonderdrukking (ook wel passieve ruisisolatie genoemd) heeft een beslist low-tech benadering van het probleem door een fysieke barrière te creëren tussen uw trommelvliezen en externe geluiden.

Dit wordt meestal bereikt door een goede afsluiting rond uw oor te creëren (als het een koptelefoon is) of in uw gehoorgang als u oordopjes gebruikt. Hoe dan ook, het resultaat is hetzelfde: je hoort geen geluid dat je trommelvliezen niet kan bereiken. Wanneer passieve ruisonderdrukking goed wordt uitgevoerd, kan het zo effectief zijn dat u geen behoefte meer hebt aan iets anders.

Het is ook vermeldenswaard dat ondanks het gebruik van verschillende benaderingen, actieve en passieve ruisonderdrukking eigenlijk complementair aan elkaar zijn. Hoe meer geluid je passief kunt blokkeren, hoe beter ANC-technologie de geluiden die nog wel doorkomen, kan onderdrukken.

Zie het als verf: als je een laag grondverf op je muren gebruikt, heb je waarschijnlijk minder verflagen nodig om de gewenste kleur en dekking te krijgen dan wanneer je de verf gewoon rechtstreeks zou aanbrengen.

Wat is het verschil tussen ANC en ANR?

Je hebt misschien de term Active Noise Reduction of ANR gezien naast de meer gebruikelijke ANC. In de praktijk is er geen verschil tussen hen. Elk bedrijf gebruikt zijn voorkeurslabel, maar het is dezelfde functie.

Interessant is dat Bose beide termen gebruikt, maar in verschillende omstandigheden. Wanneer Bose zijn eigen maakt hoofdtelefoon met ruisonderdrukking, het noemt ze ANC, omdat Bose 100% verantwoordelijk is voor hoe die koptelefoon presteren. Maar soms geven externe bedrijven licenties voor de ruisonderdrukkingstechnologie van Bose om hun eigen ANC te creëren koptelefoon. Amazon deed dit toen het zijn Echo Buds van de eerste generatie. Wanneer dat gebeurt, gebruiken die derden de term ANR om te verwijzen naar de bijdrage van Bose, om aan te geven dat Bose niet betrokken was bij elk aspect van de prestaties van de hoofdtelefoon.

Hoe werken ANC-koptelefoons en -oordopjes?

Alle ANC-hoofdtelefoons en -oordopjes gebruiken microfoons om externe geluiden te detecteren. Een ingebouwde microprocessor analyseert vervolgens die geluiden en voert de vereiste tegengestelde geluidsgolven naar uw oren via de luidsprekers van de hoofdtelefoon. Verbazingwekkend genoeg kan dit worden gedaan, of je nu muziek speelt of niet.

Sommige ANC-modellen gebruiken "feedforward"-microfoons. Deze microfoons worden aan de buitenkant van de hoofdtelefoon geplaatst, waar ze externe geluiden duidelijk en snel kunnen oppikken. Maar feedforward ANC-systemen weten niet wat er met externe geluiden gebeurt als ze door de geluidsisolerende barrière van de oorschelpen (of oordopjes) gaan. Dit betekent dat het antigeluid dat ze produceren mogelijk niet perfect overeenkomt met het geluid dat je oren binnendringt.

Andere ANC-systemen gebruiken 'feedback'-microfoons, die zich in de oorschelpen van de hoofdtelefoon bevinden. Ze krijgen de meest nauwkeurige lezing van de externe geluiden die zijn doorgedrongen in de koptelefoon, dus ze zouden in staat moeten zijn om de meest nauwkeurige anti-geluid te creëren. Maar deze systemen zijn niet zo bedreven in het onderdrukken van hoogfrequente geluiden als feedforward-microfoons. Ze hebben ook te kampen met alle muziek waar je naar luistert. Het kan lastig zijn om onderscheid te maken tussen het geluid dat je wilt horen (je muziek) en het geluid dat je wilt annuleren, en feedbacksystemen lopen het risico een deel van je muziek te annuleren.

Zoals je zou verwachten, gebruiken de beste ANC-systemen een hybride van de feedforward- en feedbackmodellen en gebruiken ze zowel interne als externe microfoons om ruis te bestrijden. Als je een koptelefoon ziet met de vermelding 'Hybrid ANC', wordt deze methode gebruikt.

Adaptieve ANC

Adaptive ANC, een relatief nieuwe term in de hoofdtelefoonruimte, kan verschillende dingen betekenen, afhankelijk van het model hoofdtelefoon en de gebruikte technologie.

Qualcomm's Adaptive ANC-technologie, bijvoorbeeld, helpt ANC-circuits in realtime te reageren op veranderingen in de hoeveelheid extern geluid dat zijn weg vindt in het afgesloten gebied van de hoofdtelefoon. Het is een poging om te compenseren voor het feit dat er honderden verschillende oor- en hoofdvormen zijn, waardoor het moeilijk is voor elk model om perfect bij alle mensen te passen.

Zelfs als je een goede afdichting krijgt met een set oordopjes, terwijl je loopt, rent of zelfs praat, zullen de oordopjes van nature in je oor verschuiven, waardoor die afdichting verandert. Qualcomm's Adaptive ANC reageert op deze veranderingen.

Een andere vorm van Adaptive ANC heeft betrekking op de algoritmen die worden gebruikt door de ANC-circuits. Externe geluiden veranderen voortdurend op basis van onze omgeving. Binnen komen we waarschijnlijk veel pratende mensen tegen, terwijl we buiten verkeersgeluiden kunnen horen, en in een vliegtuig is dat meestal het witte geluid van de motoren van een straalvliegtuig. Veel bedrijven bieden aan smartphone apps waarmee u de juiste ANC-modus kunt selecteren op basis van uw omgeving, maar adaptieve ANC-systemen proberen dat wel analyseer die veranderende geluiden en schakel automatisch tussen modi, zodat je altijd een geoptimaliseerde ruisonderdrukking hebt ervaring.

Wat maakt de ene set ANC-koptelefoons beter dan de andere?

Dit is de vraag van een miljoen dollar. Het eerlijke antwoord is alles. ANC is veel meer dan alleen externe en interne microfoons gecombineerd met wat circuits. Het is het aantal, de plaatsing en het soort gebruikte microfoons. Het is de kwaliteit van de elektronica die wordt gebruikt om de componenten aan elkaar te knopen. Het is de verfijning van de ruisonderdrukkingsalgoritmen, en het is de gevoeligheid van de stuurprogramma's die worden gebruikt om zowel geluid als anti-ruis te produceren.

Omdat ANC zo complex is, moeten kopers op hun hoede zijn voor claims van fabrikanten, zoals de hoeveelheid geannuleerde ruis, uitgedrukt in decibel (dB). Mogelijk ziet u een set ANC-koptelefoons die beweren -35dB aan ruis te onderdrukken. Maar wat betekent dat? Ongewenst geluid wordt niet alleen gemeten in luidheid, het bestaat ook uit een spectrum van frequenties. Als het ANC-systeem hoogfrequente geluiden met -35dB vermindert, maar nauwelijks laagfrequente geluiden vermindert, is dat dan goed of slecht? Als je probeert de geluiden van de kinderen van de buren (of misschien je kinderen) die gillen terwijl ze spelen te blokkeren, kan dat heel nuttig zijn. Maar aangezien de meesten van ons niet anders willen dragen koptelefoon om verschillende geluiden te blokkeren, is dit waarschijnlijk niet de juiste keuze.

Ons advies, u zult niet verrast zijn om te horen, is om beoordelingen te lezen, zowel professioneel als op kopers gebaseerd, om te leren hoe uw gekozen model omgaat met verschillende situaties.

Wat kan ik verwachten van een goede set ANC-koptelefoons?

Elke ANC-koptelefoon of -oordop die de moeite waard is, zou een onmiddellijke en zeer merkbare vermindering van externe ruis moeten produceren. De meeste ANC koptelefoon hebben ook een transparantiemodus, die is ontworpen om veel geluid binnen te laten (zodat u zich bewust kunt blijven van gevaren of gesprekken kunt voeren zonder de blikken te verwijderen). In een ideale wereld geeft de transparantiemodus je het gevoel dat je niets draagt koptelefoon helemaal niet.

Wanneer u transparantie en ANC uitschakelt, zou het veel stiller moeten worden, maar u zult zich nog steeds redelijk bewust zijn van geluiden van buitenaf. Het inschakelen van ANC zou die resterende geluiden aanzienlijk moeten verminderen. In sommige gevallen kan ANC een geluid (zoals het geronk van een ventilator) volledig laten verdwijnen, waardoor je een bijna perfect gevoel van kalmte en rust krijgt.

Wat zijn enkele tekenen van slechte ANC-hoofdtelefoons?

Het eerste en meest voor de hand liggende teken is dat het inschakelen van de ANC-functie weinig doet om de geluiden die u hoorde voordat u deze inschakelde, te dempen. Dit lijkt misschien voor de hand liggend, maar we hebben enkele modellen geprobeerd waarbij het bijna onmogelijk was om te zien wanneer ANC was ingeschakeld.

Een ander probleem is dat ANC de kwaliteit van je muziek kan gaan beïnvloeden. Onthoud dat dezelfde luidsprekers die uw deuntjes produceren, ook de anti-ruis produceren die ongewenste geluiden onderdrukt. Als het ANC-systeem te agressief is, slecht is afgesteld of aan een aantal andere zwakke punten lijdt, kan het zijn dat muziek merkbaar slechter klinkt wanneer ANC is ingeschakeld.

Ten slotte kunnen slecht ontworpen ANC-circuits nieuwe ruis introduceren, zelfs als ze ongewenste ruis proberen te onderdrukken. Dit verschijnt meestal als een sissend geluid dat je kunt horen als je niet naar inhoud luistert. Het afspelen van muziek kan dit gesis maskeren, maar als je je koptelefoon wilt gebruiken als alternatief voor oordopjes, dan is dat het geval hoorbaar sissen maakt je gegarandeerd gek.

Hoe zit het met omgevingsruisonderdrukking (ENC)?

Let bij het lezen van productbeschrijvingen specifiek op termen als Environmental Noise Cancellation (ENC), Clear Voice Calling (CvC) of noise-cancelling (zonder de "actieve"). Dit zijn allemaal verwijzingen naar ruisonderdrukking die wordt uitgevoerd door microfooncircuits om het effect van te verminderen achtergrondgeluiden wanneer u met iemand in gesprek bent of uw hoofdtelefoon gebruikt om uw stem.

Het is absoluut een functie die je wilt hebben in een koptelefoon of oordopjes als je van plan bent ze te gebruiken voor spraakoproepen, maar het is geen andere vorm van actieve ruisonderdrukking en het maakt helemaal geen verschil voor de hoeveelheid ruis die u hoort wanneer u naar muziek luistert of gewoon draagt de koptelefoon.

Aanbevelingen van de redactie

• Wat is getijden? De hifi streaming muziekdienst volledig uitgelegd
• Wat is MQA? Het controversiële digitale audioformaat volledig uitgelegd
• Anker Soundcore zegt dat zijn nieuwe draadloze oordopjes tot 98% van het externe geluid zullen blokkeren
• Beste draadloze oordopjes voor 2023: Jabra, Sony, Earfun en meer
• Beste noise-cancelling oordopjes voor 2023: van Sony, Beats, Jabra en meer