Como medir a cancelación de ruído nos auriculares

Probablemente xa teña notado que hai moitos auriculares de cancelación de ruído no mercado agora. Desafortunadamente para o consumidor, con todo, a eficacia dos circuítos de cancelación de ruído varía radicalmente de auriculares a auriculares. Algúns deles son tan efectivos que podería pensar que algo está mal cos oídos. Pero algúns deles só cancelan uns poucos decibeles de ruído. Aínda peor, algúns deles engaden silbido audible, polo tanto, mentres están a reducir o ruído en frecuencias baixas, o están a aumentar a altas frecuencias.

Afortunadamente, medir a función de cancelación de ruído nun auricular é relativamente simple. O proceso implica a xeración de ruído rosa a través dun conxunto de altofalantes, e entón mide canto soa pasa o auricular aos teus oídos.

01 de 04

Paso 1: Configurar a engrenaxe

Brent Butterworth

A parte da medición require un programa de análise de espectro de audio básico, como True RTA; unha interfaz de micrófono USB, como o Blue Micrófonos Icicle; e un simulador de orella / moco como o GRAS 43AG que uso, ou un maniquí de medición de auriculares como o GRAS KEMAR.

Podes ver a configuración básica na foto de arriba. Esa é a 43AG na parte inferior esquerda, equipada cun auricular de goma que representa un lóbulo de orella típico de persoas maiores, é dicir, homes americanos e europeos. Os auriculares están dispoñibles nunha variedade de tamaños e diferentes durometros.

02 de 04

Paso 2: facer algún ruído

Brent Butterworth

Xerar os sinais de proba é realmente un pouco máis difícil se vai polo libro. O estándar de medición de auriculares IEC 60268-7 determina que a fonte de son para esta proba debería ser de oito altofalantes situados nas esquinas da sala, cada un tocando unha fonte de ruído non correlacionada. Non correlacionado significa que cada altofalante recibe o seu propio sinal de ruído aleatorio, polo que ningún dos sinais é o mesmo.

Para este exemplo, a configuración implicou dous altofalantes alimentados con Genelec HT205 en cantos opostos do meu escritorio / laboratorio, cada un disparando no canto para mellorar o seu son. Os dous altofalantes reciben sinais de ruído non correlacionados. Un subwoofer Sunfire TS-SJ8 nun recuncho engade un baixo.

Podes ver a configuración no esquema anterior. Os cadrados pequenos que se disparan nas esquinas son os Genelecs, o gran rectángulo no ángulo inferior dereito é o subxénese Sunfire, eo rectángulo marrón é o banco de probas onde fago as medicións.

03 de 04

Paso 3: Execución da medición

Brent Butterworth

Para comezar a medición, obtén a reprodución de ruído e configúrase o nivel de ruído polo que mide 75 dB preto da entrada da canle de oído de goma falso 43AG, medido cun contador de nivel de presión acústica (SPL) estándar. Para obter unha liña base do que o son está fóra do oído falso para que poida usar isto como referencia, faga clic na clave REF en TrueRTA. Isto dálle a liña plana no gráfico directamente en 75 dB. (Podes ver isto na seguinte imaxe.)

A continuación, coloque os auriculares no simulador de orella / bochecha. A parte inferior do meu banco de probas está equipada con bloques de madeira para que a distancia da placa superior do 43AG ao fondo dos bloques de madeira é exactamente o mesmo que as dimensións da miña cabeza nos meus oídos. (Non podo recordar exactamente o que era, pero é de aproximadamente 7 pulgadas). Isto mantén a presión adecuada do auricular contra o simulador de orella / bochecha.

Por IEC 60268-7, fixei TrueRTA para suavizar de 1/3 de octava e axustado a unha media de 12 mostras diferentes. Aínda así, como calquera medida que implique ruído, é imposible obter o 100% de precisión porque o ruído é aleatorio.

04 de 04

Paso 4: Confirmando o resultado

Brent Butterworth

Este gráfico mostra o resultado dunha medición dos auriculares de cancelación de ruído Phiaton Chord MC 530. A liña cianosa é a liña de fondo, o que o simulador de orella / mocos "oe" cando non hai auriculares alí. A liña verde é o resultado coa cancelación de ruído desactivada. A liña violeta é o resultado coa cancelación do ruído activada.

Nótese que o circuíto de cancelación de ruído ten o seu efecto máis forte entre 70 e 500 Hz. Isto é típico e é bo porque esa é a banda onde reside o ruído do motor de droning dentro dunha cabina de avión. Nótese tamén que os circuítos de cancelación de ruído poden realmente aumentar o nivel de ruído en frecuencias altas, como vemos neste gráfico onde o ruído é superior entre 1 e 2,5 kHz con cancelación de ruído.

Pero a proba non está rematada ata que o confirma. Para iso, uso o meu sistema estéreo para reproducir unha gravación que facía de son dentro dunha cabina de avión. Fixen a miña gravación nun dos asentos traseiros dun avión MD-80, un dos máis antigos e máis ruidosos actualmente en servizo comercial nos Estados Unidos. Entón vexo - ou escoito - o bo traballo que poden facer os auriculares reducindo non só o ruído de chorro, senón o ruído de avisos e outros pasaxeiros.

Teño feito esta medida fai un par de anos e a correlación entre a medición e o desempeño real de cancelación de ruído que experimentou en avións e autobuses é excelente con auriculares de auriculares e auriculares . A medida non é tan boa como os auriculares internos porque con aqueles que normalmente teño que quitar a placa do pómulo do simulador e usar un acoplado GRAS RA0045 para a medición. Así, pérdese parte do efecto de bloqueo (oclusión) dos grandes modelos en orella. Pero aínda é un excelente indicador de como funciona o propio circuíto de cancelación de ruído.

Teña en conta que, como todas as medicións de audio, isto non é perfecto. Aínda que o subwoofer está tan lonxe como sexa posible desde o banco de probas, o banco de probas sitúase nos pés de feltro e o simulador de oído / bochecha ten pés de goma compatibles, polo menos algunhas vibracións baixas colócanse directamente no micrófono a través da condución física. Probe mellorar isto engadindo máis padding baixo o simulador, pero sen éxito, probablemente porque as vibracións no aire tamén imparten un son ao corpo do simulador.