هدفون نویز کنسلینگ چگونه کار می نماید؟
به گزارش مجله عکس، اگر اهل رفت و آمد به خارج از خانه با وسیله حمل و نقل عمومی هستید یا می خواهید به موسیقی خود در جایی غیر از اتاق خوابتان گوش دهید، هیچ چیزی بهتر از هدفون حذف نویز یا هدفون نویز کنسلینگ نمی تواند احتیاج شما را به خوبی رفع کند. بسیاری از مردم بر این باورند که برای به دست آوردن کیفیت صدای بهتر، باید بیشتر هزینه نمایند، اما این ممکن است فقط نیمی از واقعیت باشد؛ چرا که نویز و صداهای اطراف هم به شدت بر کیفیت چیزی که می شنوید تاثیر دارد و می تواند کیفیت موسیقی شما را به خطر بیاندازد یا حتی بر نت های آن غلبه کند. به همین دلیل بسیاری از شرکت های حوزه فناوری دست به ساخت هدفون های حذف نویز فعال (ANC) زد ه اند و تعداد کمی از آن ها به قدری خوب عمل نموده اند که یکی از اصلی ترین لوازمی که می فروشند، هندفون نویز کنسلینگ است. اما هدفون های حذف نویز چگونه کار می نمایند و چرا تا این حد جالب توجه هستند؟
صدا چیست، نویز چیست؟
برای درک چگونگی کارکرد سیستم های نویز کنسلینگ یا همان حذف نویز، ابتدا باید بدانیم که صوت چیست؟ به طور کلی امواج صدا همانطور که انتظار دارید، تنها حاصل فشردگی ذرات در محیطی (هوا) هستند که در آن جریان دارند. در حالت کلی این ذرات متحرک منجر به تغییرات بسیار جزئی و سریع در فشار هوا می شوند که مقدار گیری تغییرات دامنه فشار هوا به وسیله گوش انسان اتفاق می افتد. درواقع گوش و مغز انسان این تغییرات فشار را به عنوان صدا تشخیص می دهد و رمزگشایی می نماید.
اگر دامنه موج را در طول زمان ترسیم کنید، در نهایت به چیزی شبیه شکل بالا خواهید رسید. هر چه دامنه موج بزرگتر باشد، صدا بلندتر است و طبیعتا هرچه تغییرات سریع تر اتفاق بیافتند، زیر و بمی بیشتر در اصوات را خواهیم شنید. حال اگر صداهای فراوری در محیط ناخواسته باشند و برای مغز انسان حالتی خوشایند نداشته باشند، به عنوان نویز شناخته می شوند. نویز معمولاً به عنوان صداهای ناخواسته، ناخوشایند یا بسیار بلند تعریف می گردد.
هدفون نویز کنسلینگ و تداخل ویرانگر
جالب است بدانید که این دسته از هدفون ها با استفاده از ترفندی به نام وارونگی فاز امواجی به نام ضد نویز را می سازند که نویز محیطی را حذف می نماید. اگر چه چنین ترفندی ممکن است به نظر ساده برسد اما ساخت وسیله ای که بتواند آن را پیاده کند، چندان راحت نیست. به منظور درک سازوکار دستگاه در نظر بگیرید که دو موج یکسان یا هم فاز نامیده می شوند اگر قله ها و دره های آن ها کاملا بر هم مطبق باشند. به این معنی که دو موج کاملا روی هم بیافتند. در چنین حالتی اگر این موج ها با یکدیگر جمع شوند حتی ممکن است منجر به یک موج بزرگتر یعنی صدایی بلندتر شوند. اما چه اتفاقی می افتد اگر یکی از موج اولی اختلاف فازی به مقدار یک دوم با موج دومی داشته باشد، در چنین موقعیتی دو موج بر هم منطبق نیستند.
تداخل امواج به شکل سازنده و ویرانگر
ناحیه ای از فضا را تصور کنید که در آن دو موج در آن در حال حرکت هستند. تداخل امواج نوعی برهم نهی محسوب می گردد که در آن دو موج به هم برخورد نموده و ممکن است یکدیگر را تخریب یا تقویت نمایند. با توجه به همین اصل هدفون نویز کنسلینگ می تواند تداخل ویرانگر امواج صوتی را با تغییر دامنه یکی از موج ها به یک دوم، طول موج دیگری ایجاد کند که منجر به فشرده سازی موج ها و ایجاد موج برآیند با دامنه صفر می گردد و طبیعتا در این حالت نویز خنثی می گردد.
توضیحاتی که دادیم فیزیک اساسی پشت کارکرد دستگاه های حذف نویز از جمله هدفون است، اما چگونه هدفون شما می تواند از این اصل فیزیکی استفاده کند؟
هدفون نویز کنسلینگ چطور اصوات مزاحم را حذف می نماید؟
به منظور ایجاد امواج ضد نویز، هدفون باید دائماً نویز محیط را با استفاده از میکروفون های داخلی کوچکی که در ساختار خود دارد کنترل و نمونه برداری کند. درواقع هدفون نویز کنسلینگ شما به سر و صدای محیط اطراف گوش می دهد و سپس صدای سایر چیزها را که نویز تلقی می شوند را حذف می نماید. در واقع در ساختار هدفون های نویز کنسیلینگ آرایه ای به شکل سوراخ هایی ریز به منظور ضبط صداهای اطراف شما وجود دارد که دستگاه ها آن ها را ثبت و سپس نحوه لغو آن ها را با در نظر گرفتن موج تداخل نماینده مناسب برای هر یک از آن ها محاسبه می نماید.
اگر چه توضیحاتی که تا بدین جا به شما ارائه کردیم، کاملا صحیح بود اما جالب است بدانید که در عمل، حذف نویز فرآیندی سخت و به دور از ایدئال است. چرا که حذف صداهایی مداوم مانند صدای موتور هواپیما برای این دسته از محصولات راحت تر از صداهای ناگهانی و تصادفی مانند صحبت کردن افراد در اطراف شما یا صدای گریه نوزادی در صندلی کناری است!
آیا هدفون حذف نویز می تواند باعث سرگیجه گردد؟
تعداد کمی از مستمعین موسیقی با هدفون های نویز کنسلینگ ادعا می نمایند که سرگیجه را در هنگام استفاده از این محصولات تجربه نموده اند. حتی در مواردی ممکن است، حالت تهوع و سردرد هم در کنار سرگیجه در فرد ظهور پیدا کند. اگرچه این مساله کم پیش می آید اما باز هم افرادی هستند که چنین تجربه ای را داشته باشند. یکی از تئوری های رایج در خصوص دلیل ایجاد چنین حالاتی در انسان، این است که ممکن است هدفون های نویز کنسلینگ با ایجاد ارتعاشاتی با فرکانس بسیار پایین گیرنده های تعادل متصل به سلول های مویی گوش (ساختارهای مو مانندی در گوش که در پاسخ به صدا خم می شوند) را تحریک نمایند. با تحریک این بخش از گوش اتفاقی که می افتد این است که این گیرنده ها علیرغم ثابت بودن مردمک چشم ها، به طور نادرست به مغز اطلاع می دهند که سر در حال حرکت است. بنابراین این پیغام های ترکیبی می توانند مغز را فریب دهند تا فکر کند در حال تجربه حرکت است، در نتیجه اینجاست که سرگیجه ظاهر می گردد.
یک راه حل برای برای این دسته از افراد، کاهش شدت قابلیت حذف نویز یا ANC است. راه حل دیگر این است که یک هدفون حذف نویز خریداری کنید که در بین مدل های بالارده نیست. ANC کمتر از حد مطلوب ممکن است برای کسانی که از عوارض جانبی استفاده از آن رنج نمی برند، نا امید نماینده باشد، اما می تواند برای آن دسته از افرادی که با گذاشتن هدفون حذف نویز سرگیجه و تهوع می گیرند، گزینه ای مناسب باشد.
منبع: SOUNDGUYS
منبع: دیجیکالا مگ