Com es mesura la cancel·lació de soroll als auriculars

Probablement hàgiu notat que hi ha molts auriculars de cancel·lació de soroll al mercat ara. Desafortunadament per al consumidor, però, l'eficàcia de circuits de cancel·lació de soroll varia radicalment des de auriculars a auriculars. Alguns d'ells són tan efectius que podria pensar que alguna cosa està malament amb les orelles. Però alguns d'ells només cancel·len uns quants decibels de soroll. Encara pitjor, alguns d'ells afegeixen silenci audible, de manera que mentre redueixen el soroll a baixes freqüències, l'augmenten a freqüències altes.

Afortunadament, mesurar la funció de cancel·lació de soroll en un auricular és relativament senzill. El procés consisteix a generar soroll rosa a través d'un conjunt de parlants, i després mesurar la quantitat de so que passa a través dels auriculars a les orelles.

01 de 04

Pas 1: Configuració de l'engranatge

Brent Butterworth

La part de mesura d'aquest requereix programari bàsic d'analitzador d'espectre d'àudio, com True RTA; una interfície de micròfon USB, com ara el micròfons blaus Icicle; i un simulador d'orelles / galtes com el GRAS 43AG que faig servir, o un maniquí de mesura de l'auricular com el GRAS KEMAR.

Podeu veure la configuració bàsica a la foto de dalt. Aquest és el 43AG a la part inferior esquerra, equipat amb un auricular de goma que representa un lòbul de la tija típic de les persones més grans, és a dir, els homes americans i europeus. Els auriculars estan disponibles en una varietat de mides i diferents durometers.

02 de 04

Pas 2: fer algun soroll

Brent Butterworth

La generació de senyals de prova és, en realitat, una mica més dur si recorre el llibre. L'estàndard de mesura de l'auricular IEC 60268-7 estableix que la font de so per a aquesta prova hauria de tenir vuit altaveus posicionats a les cantonades de la sala, cada una jugant una font de soroll no correlacionada. No correlacionat significa que cada orador obté el seu propi senyal de soroll aleatori, de manera que cap dels senyals és igual.

Per a aquest exemple, la configuració va incloure dos altaveus generats amb Genelec HT205 en els racons oposats de la meva oficina / laboratori, cadascun disparant a la cantonada per dispersar millor el so. Els dos altaveus reben senyals de soroll no correlacionades. Un subwoofer Sunfire TS-SJ8 en una cantonada afegeix un baix.

Podeu veure la configuració al diagrama anterior. Els quadrats petits que tiren a les cantonades són els Genelecs, el rectangle gran a la part inferior dreta és el subfamí Sunfire, i el rectangle marró és el banc de proves on faig els mesuraments.

03 de 04

Pas 3: Executar la mesura

Brent Butterworth

Per començar el mesurament, obteniu la reproducció del soroll i, a continuació, estableixi el nivell de soroll per la qual cosa mesura 75 dB a prop de l'entrada al canal d'orella de cautxú fals de 43AG, mesurat amb un comptador de nivell de pressió acústica (SPL). Per obtenir una base de referència sobre el que el so està fora de l'orella falsa, així que podeu fer-ho com a referència, feu clic a la clau REF a TrueRTA. Això us proporciona la línia plana al gràfic a 75 dB. (Podeu veure això a la imatge següent).

A continuació, col·loqueu l'auricular a l'orella / simulador de galtes. La part inferior del meu banc de proves està equipada amb blocs de fusta, de manera que la distància de la placa superior del 43AG al fons dels blocs de fusta és exactament igual que les dimensions del meu cap a les meves orelles. (No puc recordar exactament el que jo era, però té uns 7 polzades). Això manté la pressió adequada dels auriculars contra el simulador d'orelles / galtes.

Per IEC 60268-7, he configurat TrueRTA per alinear 1/3 d'octava i configurar-lo en una mitjana de 12 mostres diferents. Encara així, com qualsevol mesura que impliqui soroll, és impossible obtenir-lo 100% precís perquè el soroll és aleatori.

04 de 04

Pas 4: confirmar el resultat

Brent Butterworth

Aquest gràfic mostra el resultat d'una mesura de l'auricular de cancel·lació de soroll Phiaton Chord MC 530. La línia cian és la línia de base, el que el simulador d'orelles / galtes "sent" quan no hi ha auriculars allà. La línia verda és el resultat de la cancel·lació de soroll desconectada. La línia violeta és el resultat de la cancel·lació del soroll activada.

Tingueu en compte que el circuit de cancel·lació de soroll té el seu efecte més fort entre 70 i 500 Hz. Això és típic, i és bo, perquè aquesta és la banda on resideix el soroll del motor de drenatge dins d'una cabina d'avió. Tingueu en compte també que els circuits de cancel·lació de soroll poden augmentar el nivell de soroll a freqüències altes, com veiem en aquest gràfic on el soroll és superior entre 1 i 2,5 kHz amb cancel·lació del soroll.

Però la prova no s'acaba fins que l'oïda la confirmi. Per fer-ho, faig servir el meu equip estèreo per reproduir una gravació que feia del so dins d'una cabina d'avió. Vaig fer el meu enregistrament en un dels seients posteriors d'un avió MD-80, un dels tipus més antics i més sorollosos actualment en servei comercial als EUA. A continuació, veig -o escolto- quina bona feina pot fer l'auricular a reduint no només el soroll de reacció, sinó el soroll d'anuncis i altres passatgers.

Fa un parell d'anys que realitzo aquesta mesura i la correlació entre la mesura i el rendiment real de cancel·lació de soroll que he experimentat en avions i autobusos és excel·lent amb auriculars de sobre-auriculars i auriculars . La mesura no és tan bona amb els auriculars a l'oïda, ja que amb els que normalment heu d'eliminar la placa del pèl del simulador i utilitzar un acoblament GRAS RA0045 per a la mesura. D'aquesta manera, es perden alguns dels efectes d'oclusió (bloqueig) dels grans models en l'orella. Però continua sent un excel·lent indicador de la potència del circuit de cancel·lació del soroll.

Tingueu en compte que, igual que totes les mesures d'àudio, això no és perfecte. Encara que el subwoofer està situat tan lluny com sigui possible des del banc de proves, el banc de proves es col·loca sobre els peus de sentit, i el simulador d'orelles / galtes té peus de goma complets, almenys algunes vibracions baixes s'enfonsen directament al micròfon a través de la conducció física. He intentat millorar-ho afegint més estris per sota del simulador, però en va, probablement perquè les vibracions a l'aire també proporcionen un so al cos del simulador.