نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

قابلیت نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

در دنیای امروز، فناوری نویز کنسلینگ یا همان حذف نویز، به یکی از اصلی‌ترین قابلیت‌هایی تبدیل شده است که شما در هنگام خرید هندزفری و هدفون به آن توجه میکنند. این فناوری نه‌تنها تجربه شنیداری را بهبود میبخشد، بلکه باعث میشود افراد در محیط‌های شلوغ بتوانند با تمرکز بیشتری از موسیقی، پادکست‌ها یا مکالمات تلفنی لذت ببرند.

درون‌گوشی شدن این فناوری، یعنی قرار گرفتن آن در ابعاد کوچک و قابل حمل، پرسش‌هایی را مطرح کرده است: این تکنولوژی چگونه کار میکند ؟ چه مسیری طی شده تا چنین پیشرفتی در اندازه کوچک و کیفیت بالا حاصل شود ؟ در ادامه، به بررسی جامع این موضوع و جزئیات مرتبط با هدفون نویز کنسلینگ درون‌گوشی میپردازیم.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

مفهوم Noise Cancelling در هندزفری

فناوری حذف نویز، قابلیتی است که از طریق آن، صداهای ناخواسته اطراف کم یا خنثی میشوند. در هندزفری یا هدفون‌های توگوشی، این فناوری پیچیده‌تر است؛ زیرا فضای کم‌تری نسبت به هدفون‌های بزرگ روی‌گوشی وجود دارد.

به‌طور کلی، این فناوری به دو شکل نویز کنسلینگ فعال و نویز کنسلینگ غیرفعال پیاده‌سازی میشود. در حالت فعال، میکروفون‌های مخصوصی صداهای محیط را دریافت کرده و سپس با تحلیل آن توسط مدارهای الکترونیکی، موجی هم‌فرکانس اما با فاز معکوس تولید میکنند که باعث کاهش چشمگیر صداهای بیرونی میشود.

این فناوری در دنیای پرسر‌وصدای امروز، کاربری‌های فراوانی دارد؛ از اتوبوس و مترو گرفته تا فضاهای کار اشتراکی و سالن‌های ورزشی پرجمعیت. Noise Cancelling با کاهش صداهای مزاحم در هندزفری به افراد کمک میکند بدون افزایش شدید بلندی صدا، محتوای صوتی مورد علاقه خود را بشنوند. این موضوع نقش مهمی در حفظ سلامت شنوایی و کاهش خستگی شنیداری دارد.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

انواع فناوری Noise Cancelling

فناوری نویز کنسلینگ به دو دسته اصلی تقسیم میشود:

1. نویز کنسلینگ غیرفعال (Passive Noise Cancelling)

در این روش، ساختار فیزیکی هدفون یا هندزفری به‌گونه‌ای طراحی میشود که تا حد ممکن صداهای خارجی را مسدود کند. استفاده از متریال‌های عایق صدا در پدها، گوشی‌ها و قطعات داخلی، باعث کم شدن ورود صداهای ناخواسته به گوش میشود.

2. نویز کنسلینگ فعال (Active Noise Cancelling)

این روش از مدارهای الکترونیکی و میکروفون‌های اختصاصی برای تشخیص و خنثی‌سازی صداهای محیط استفاده میکند. در هدفون نویز کنسلینگ یا هندزفری مجهز به ANC، میکروفون‌، نویز اطراف را ضبط میکند و یک پردازنده به‌سرعت موجی معکوس آن صدا را ایجاد میینماید. در نتیجه، این دو موج یکدیگر را خنثی کرده و موجب نویزکنسلینگ محسوس میشوند.

در برخی مدل‌ها، سیستم‌های هیبریدی به کار میروند که هم از طراحی غیرفعال باکیفیت و هم از مکانیزم فعال بهره میبرند. چنین رویکردی، کارآمدترین روش برای رسیدن به حداکثر قدرت نویز کنسلینگ است.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

تاریخچه توسعه سیستم نویز کنسلینگ

ایده اصلی Noise Cancelling به اوایل قرن بیستم برمیگردد. آن زمان، متخصصان آکوستیک متوجه شدند که اگر موج صوتی معکوس با همان دامنه و فرکانس ایجاد شود، میتواند موج اصلی را از بین ببرد. اما محدودیت‌های فناوری آن دوره اجازه نمیداد این ایده در ابعاد کوچک پیاده شود. نخستین کاربرد عملی آن در صنایع سنگین و سیستم‌های نظامی بود؛ جایی که خلبان‌ها برای شنیدن ارتباطات رادیویی، نیاز داشتند صداهای موتور و محیط را کاهش دهند.

با پیشرفت میکروالکترونیک و پردازش دیجیتال، امکان ساخت مدارهای فشرده و سبک‌تر فراهم شد. در دهه‌های اخیر، برندهای مختلف شروع به توسعه هدفون‌های مجهز به نویز کنسلینگ کردند. با این حال، برای تبدیل آن به هدفون نویز کنسلینگ درون‌گوشی، نیاز به تحقیقات گسترده‌ای در زمینه طراحی آکوستیک و مینیاتوری کردن قطعات الکترونیکی به وجود آمد. پیشرفت چشمگیر باتری‌ها و تراشه‌های DSP باعث شد تا ANC راه خود را به گوش‌های شما باز کند.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

چگونه نویز کنسلینگ فعال کار میکند ؟

برای درک نحوه عملکرد دقیق نویز کنسلینگ فعال در هندزفری، باید با چند جزء کلیدی آشنا باشیم:

  • میکروفون‌های داخلی: صدای محیط را به شکل سیگنال الکتریکی دریافت میکنند.
  • پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP): این پردازنده، سیگنال دریافتی را آنالیز کرده و موجی هم‌فرکانس اما معکوس تولید میکند.
  • درایورهای صوتی: موج معکوس تولیدشده را پخش میکنند تا نویز خنثی گردد.

هنگامی که موج صوتی اصلی و موج معکوس هم‌زمان به گوش میرسند، در فاز مخالف یکدیگر قرار دارند. در نتیجه، قله‌های یک موج در دامنه‌های دیگری فرو رفته و اثر هم را کاهش میدهند. برای هندزفری درون‌گوشی، دقت DSP و مکان قرارگیری میکروفون در بخش خارجی و داخلی ضروری است. گاهی در برخی مدل‌ها، چندین میکروفون برای دقت بیشتر و تشخیص بهتر صداهای مختلف محیطی به کار میرود.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

تأثیر اندازه و طراحی در عملکرد

در هندزفری یا هدفون توگوشی، چالش اصلی این است که همه قطعات از جمله میکروفون، باتری، تراشه DSP و درایورهای صوتی باید در فضایی بسیار کوچک جای بگیرند. این موضوع سبب میشود طراحی و جانمایی دقیق قطعات، تأثیر مهمی بر عملکرد نویز کنسلینگ داشته باشد. اگر هر کدام از این اجزا به درستی تعبیه نشوند، یا میکروفون‌ها فاصله مناسب را نداشته باشند، کارایی سیستم به‌شدت افت میکند.

از سوی دیگر، فرم سری سیلیکونی یا فومی نیز در جلوگیری از ورود صداهای خارجی بسیار مؤثر است. مهندسان صدا تلاش میکنند با تست‌های گوناگون، طراحی هدفون را بهینه کند تا کمترین نشت صوتی رخ دهد. زیرا ورود بی‌رویه صدا از محیط، بخشی از اثر نویز کنسلینگ فعال را خنثی میکند.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

مقایسه هدفون نویز کنسلینگ و مدل‌های معمولی

1. کیفیت صدای بهتر

هدفون‌های مجهز به نویز کنسلینگ فعال، با جلوگیری از مزاحمت صداهای بیرونی، اجازه میدهند جزئیات صوتی واضح‌تر شنیده شود.

2. جلوگیری از خستگی شنیداری

چون لازم نیست صدا را بیش از حد بالا ببریم، گوش کمتر تحت فشار قرار میگیرد و شما دیرتر دچار خستگی میشود.

3. ایمنی شنیداری

نویزکنسلینگ فعال، کمک میکند مدت زمان طولانی‌تری از هندزفری استفاده کنید؛ بدون اینکه سلامت شنوایی‌تان را به خطر بیندازید.

4. ابعاد و وزن

در گذشته، هدفون‌های بزرگ دورگوشی کارایی بهتری در نویز کنسلینگ داشتند. اما با پیشرفت فناوری، مدل‌های درون‌گوشی نیز عملکرد بسیار نزدیک و گاه حتی برتری را ارائه میکنند. وزن کمتر و طراحی جمع‌وجور، حمل‌و‌نقل را تسهیل میکند. در مقابل، هدفون‌های معمولی اگرچه ممکن است قیمت پایین‌تری داشته باشند، اما کیفیت صدایشان در محیط‌های شلوغ به مراتب افت میکند و برای رسیدن به صدای مطلوب، باید ولوم را زیاد کرد که میتواند به شنوایی آسیب برساند.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

نکات مهم در خرید هدفون نویز کنسلینگ

هنگام خرید هدفون نویز کنسلینگ، باید به مجموعه‌ای از عوامل توجه داشت:

  • نوع نویز کنسلینگ: آیا این مدل تنها غیرفعال است یا فناوری ANC هم دارد ؟
  • کیفیت میکروفون‌ها: تعدد و نوع چیدمان میکروفون‌ها در نویز کنسلینگ تأثیر بسزایی دارد.
  • عمر باتری: چون سیستم نویز کنسلینگ مصرف برق نسبی دارد، حتماً به ظرفیت باتری و میزان شارژدهی دقت کنید.
  • طراحی و راحتی: وزن کم و سری‌های قابل تعویض با متریال مناسب، موجب راحتی در استفاده طولانی‌مدت میشود.
  • قابلیت کنترل صدا: برخی مدل‌ها اجازه میدهند سطح نویز کنسلینگ را تنظیم کنید تا در موقعیت‌های مختلف، میزان صدای محیط را کنترل نمایید.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

ارتباط طراحی آکوستیک با نویزکنسلینگ

طراحی آکوستیک بدنه و گوشی، به‌ویژه در هدفون توگوشی، نقشی کلیدی در کارایی Noise Cancelling دارد. حتی در مدل‌های ارزان‌تر که فاقد ANC هستند، مشاهده میکنیم کیفیت طراحی آکوستیک بدنه میتواند به‌طور طبیعی بخشی از صداهای محیط را کاهش دهد. در هدفون‌هایی با ANC، این طراحی به شکل دقیق‌تری صورت میگیرد:

  • شکل ارگونومیک بدنه: اگر به‌خوبی در کانال گوش قرار گیرد، مانع ورود صداهای خارجی میشود.
  • تعبیه مناسب پورت‌های تهویه: این قسمت‌ها باید طوری طراحی شوند که درعین کاهش فشار داخل گوش، باعث عبور ناخواسته صداهای بیرونی نشوند.
  • مواد جاذب صوت: در بخش‌هایی از بدنه، از موادی با توان جذب بالا برای فرکانس‌های گوناگون استفاده میشود تا نویزهای مزاحم تضعیف گردند.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

کاربردهای پیشرفته نویز کنسلینگ

فراتر از گوش دادن به موسیقی یا مکالمه تلفنی، نویز کنسلینگ فعال در زمینه‌های زیر نیز پررنگ است:

  • تلفن‌های هوشمند: بسیاری از تلفن‌ها دارای میکروفون دوم یا سوم برای نویز کنسلینگ در مکالمه هستند.
  • سیستم‌های صوتی خودرو: صداهای موتور و باد را کاهش میدهد تا سرنشینان آرامش بیشتری داشته باشید.
  • پروازهای هوایی: خدمه و مسافران میتوانند با استفاده از هدفون نویز کنسلینگ، از شر صدای موتور در امان بمانند.
  • اتاق‌های ضبط موسیقی: در محیط‌های استودیویی برای بهبود دقت شنیداری از تجهیزات پیشرفته نویز کنسلینگ استفاده میشود.

این کاربردها هر روز گسترده‌تر میشوند و با کوچک‌تر شدن قطعات الکترونیکی، شاهد رشد استفاده از این فناوری در حوزه‌های مختلف هستیم.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

نگهداری و مراقبت از هدفون‌های نویز کنسلینگ

برای اینکه هدفون نویز کنسلینگ شما عمر طولانی‌تری داشته باشد و همواره بهترین عملکرد را ارائه دهد، رعایت نکات زیر ضروری است:

1. تمیز کردن منظم سری‌ها

تجمع جرم گوش و آلودگی در سری‌ها، توانایی نویز کنسلینگ و کیفیت صدا را کاهش میدهد. استفاده از دستمال نرم و محلول ضدعفونی ملایم توصیه میشود.

2. اجتناب از ضربه و رطوبت

قطعات الکترونیکی حساس بوده و در صورت ورود مایعات یا ضربه شدید ممکن است آسیب ببینند. بهتر است هدفون را در محفظه یا کیف مخصوص نگهداری کنید.

3. به‌روزرسانی نرم‌افزار

برخی مدل‌های پیشرفته دارای اپلیکیشن اختصاصی هستند. با آپدیت کردن سفت‌افزار (Firmware)، کیفیت نویز کنسلینگ و قابلیت‌های محصول میتواند بهبود یابد.

4. شارژ به‌موقع

سعی کنید زمانی که باتری در حال اتمام است، سریعاً آن را شارژ نمایید. تخلیه کامل باتری‌های لیتیوم-یونی به‌صورت مکرر، به سلامت آن‌ها آسیب میزند.

نویز کنسلینگ درون گوشی چگونه ممکن شد ؟

کلام آخر

فناوری Noise Cancelling در هندزفری‌ها و هدفون‌های توگوشی، مسیری طولانی را طی کرده است تا به این مرحله از تکامل برسد.

پیشرفت در طراحی آکوستیک، پردازش دیجیتال و مینیاتوری کردن قطعات سبب شد که امروز بتوانیم از سیستم نویز کنسلینگ فعال حتی در ابعادی بسیار کوچک بهره ببریم. این قابلیت، ضمن ایجاد فضایی آرام‌تر برای شنیدن موسیقی، در حفظ سلامت گوش نیز مؤثر است؛ چراکه دیگر نیازی نیست برای غلبه بر صداهای مزاحم، بلندی صدا را بیش از حد افزایش دهیم.

هدفون نویز کنسلینگ در شکل درون‌گوشی یا روی‌گوشی، به ابزاری ضروری برای افرادی تبدیل شده که در محیط‌های شلوغ فعالیت دارند و نیازمند تمرکز و کیفیت صوتی بالاتر هستند. مهم است که هنگام خرید، به عواملی همچون عمر باتری، نوع حذف نویز، طراحی ارگونومیک و کیفیت میکروفون‌ها توجه کنیم.

همچنین، رعایت اصول نگهداری و مراقبت منظم میتواند به بهره‌وری بهتر و طولانی‌مدت این فناوری کمک کند. در آینده نیز با پیشرفت بیشتر فناوری، احتمالاً شاهد هندزفری‌هایی با نویز کنسلینگ فعال دقیق‌تر و هوشمندتر خواهیم بود.