Что значит шумоподавление микрофона

Что такое микрофон и шумоподавитель, принцип работы, как работают?

🏠 Главная » ❶ Audio » Что такое микрофон и шумоподавитель, принцип работы, как работают?

Я думаю что объяснять что такое микрофон и зачем он нужен объяснять не нужно так как микрофон появился довольно таки до появления Интернета. Единственное что хочу отметить устройство микрофона ничем не отличается от устройства динамика (про принцип работы динамика описывалось здесь). Да, да и я не ошибся если вы этого не знали и сразу же задумались над моими словами. Разница заключается только в том что в микрофоне происходит обратный процесс преобразования звуковых волн в электрические (это конечно же упрощенно, но смысл от этого не теряется).

А вот что такое шумоподавитель на микрофоне.

Данное устройство более интересно, так как из за него иногда микрофон взлетает в цене в несколько раз.

Как понятно из названия шумоподавитель предназначен для подавления и отсеивания посторонних шумов. Смысл заключается в том что когда вы находитесь на улице либо в шумном помещении иногда ваш собеседник улицу слышит больше чем вас. Вот для этого и нужен шумооподавитель.

Вообще шумоподавителей существует 2 вида Активный и Пассивный. Активный подавитель представляет собой устройство обрабатывающее весь посторонний звук, поступающий в микрофон с помощью отдельной схемы. Более подробно о принципе работы шумоподавителя я напишу в следующих выпусках.

А сейчас поговорим о пассивном шумоподавителе. Исходя опять же из названия «ПАСИВНЫЙ» понятно, что никакой схемы и дополнительных устройств данный микрофон не имеет и значит если вы покупаете микрофон а на нем написано что он с шумоподавителем, а питания микрофона нет и батареек в нем тоже. И подклбчается этот микрофон через аналоговый разъем микрофона, а не через USB. То знайте что данный микрофон с пассивной системой шумоподавления.

Принцип работы пассивного шумоподавителя заключается в следующем. Микрофон принимает звук обоими сторонами и также где находится микрофон отверстия для поступления звуков расположены с обоих сторон. И когда вы говорите ваш голос поступает в разной фазе на микрофон или по-простому с разной скоростью доходит до отверстий с одной и другой стороны, что не скажешь про посторонние шумы которые находятся от микрофона на расстоянии и поступают с одной скоростью и потому получаются в противофазе (так как микрофон принимает обоими сторонами все звуки).

Итого получается вывод что сигнал, поступающий в протифазе друг друга подавляет из-за этого не слышно шума улицы. Понятно что данная система не очень надежна так как при близком размещении звука к источнику может возникать даже эффект усиления, а не подавления. Но все же это лучше чем ничего.

Источник

Как настроить микрофон, чтобы не было шума, и сделать звук чистым

Шум может стать настоящей проблемой при записи аудио и обычном общении в мессенджерах. В какой-то степени любая запись звука будет генерировать фоновый шум, но есть несколько способов, которые помогут свести к минимуму помехи.

Шум может стать настоящей проблемой при записи аудио и обычном общении в мессенджерах. В какой-то степени любая запись звука будет генерировать фоновый шум, но есть несколько способов, которые помогут свести к минимуму помехи.

Типы фонового шума

Существует 3 основных типа:

1. Широкополосный (или непрерывный) – когда акустическая энергия распределяется в широком диапазоне частот, поскольку она улавливается микрофоном. К этой категории относятся шипение, жужжание, статический шум.
2. Узкополосный ограничен узким диапазоном частот. Имеет постоянный уровень, обычно вызванный неправильным заземлением и плохо экранированными кабелями, соединяющими микрофоны. Это – любой нежелательный сигнал, который остается устойчивым в течение долгого времени.
3. Импульсный включает в себя резкие звуки, такие как щелчки и хлопки. Имеет высокую частоту и короткую продолжительность.
4. Электрический обычно исходит от технологии, используемой для записи звука.
5. Нерегулярный – разговоры, движение транспорта, грохот грома и дождя.

При электрическом шуме следует убедиться, что записывающее оборудование подключено к одной и той же полосе питания. Микрофонные кабели должны располагаться подальше от электрических кабелей.

Нерегулярный шум очень трудно удалить, потому что он производится из многих случайных звуков, которые отличаются по частоте и громкости.

В остальных случаях проблему может вызвать неподходящий драйвер аудиокарты. Системные настройки звука тоже нужно откорректировать. Однако в первую очередь рекомендуется переподключить микрофон в иной разъем (например, на задней панели системного блока) и проверить его на другом компьютере.

Устранение неполадок

Через Панель управления

Через контекстное меню «Динамиков»

Стандартные настройки микрофона

Настройка драйвера

Если это не помогло, то рекомендуется переустановить драйвер:

1. Клацнуть по названию устройства правой кнопкой мышки, выбрать пункт «Удалить». Подтвердить действие.
2. Перезагрузить компьютер, чтобы изменения вступили в силу. После перезапуска система попытается переустановить драйвер.
3. Если это не могло, найти и скачать соответствующий драйвер микрофона на официальном сайте производителя ПК и установить его через опцию «Обновить».

Таким же образом переустановить Realtek High Defenition Audio.

Специальные программы

Сама утилита очень простая и понятная. Во вкладке «Микрофон» выбирается подходящий эффект, настраивается громкость и усиление. Также можно активировать опцию устранения акустического эха, задать разрядность и частоту дискретизации.

Здесь следует пробовать разные параметры и смотреть, как меняется звучание, становятся ли шумы менее слышимыми.

Также стоит выделить сторонние приложения для шумоподавления:

• Voicemeeter.
• NoiseGator.
• SoliCall.
• Andrea PC Audio Software;
• Samson Sound Deck;
• Krisp.

Аксессуары для шумоподавления

Вместо заключения

Если микрофон используется часто, стоит задуматься о покупке нового оборудования, а также подставки и поп-фильтра, снижающего звуковые помехи от дыхания.

Источник

Нежелательные звуки: технологии шумоподавления

Шумоподавление используется в наушниках самых разных конструкций. Благодаря ему люди могут слушать музыку, подкасты и другой контент, не отвлекаясь на посторонние звуки. Разберёмся, откуда пошла эта технология и как она работает.

В 1978 году правительство США обратилось к производителям акустики с необычным предложением: разработать технологию, которая позволила бы пилотам самолётов и астронавтам NASA общаться с наземными командами и другими пилотами, не отвлекаясь на рёв двигателей. Заказ был выполнен, а разработка нашла применение не только в авиации и космонавтике. С 1986 года она стала применяться в военных шлемофонах и в гражданской электронике.

Шумоподавление бывает двух типов: активное и пассивное. Первое (Active Noise Canceling, ANC) работает за счёт волн, созданных устройством и похожих на фоновый шум. Они и компенсируют нежелательные звуки вокруг. А при пассивном шумоподавлении (Passive Noise Canceling, PNC) наушники физически закрывают слуховые каналы от внешнего шума.

Активное шумоподавление

Звуковые волны можно компенсировать или даже полностью подавить другими колебаниями. Как и морские волны, звуковые имеют пики (самая высокая точка) и впадины (самая низкая точка). Когда волны с одинаковым расстоянием от пика до впадины приходят с разных направлений и сталкиваются между собой, их пики и впадины совмещаются — и в результате гасят друг друга.

В науке это называется интерференцией. Её-то и используют системы активного шумоподавления, чтобы оградить вас от нежелательных звуков ещё до того, как они достигнут ушей. Внешние шумы улавливает микрофон, установленный внутри наушника. Устройство анализирует их, а затем воспроизводит в «перевёрнутом» виде, в противофазе, благодаря чему техника гасит нежелательные звуковые волны.

Процесс шумоподавления непрерывен. Если наушник улавливает звук, похожий на шум, который он проанализировал ранее, в нужное время будет генерироваться отзеркаленная волна. Вот почему эта технология очень эффективна в шумных местах, таких как самолёт или метро. С другой стороны, ANC могут пасовать в тех случаях, когда внешние звуки случайны и их труднее предсказать.

Система активного шумоподавления лучше всего справляется с низкими частотами. Ведь для анализа ей требуется время, и эта потенциальная задержка влияет на качество гашения внешних звуков. Другими словами, лишние шумы могут появляться быстрее, чем электроника их устранит. В случае басов, то есть звуков низкой частоты, которые имеют относительно большую длину волны, промежуток между гребнем и впадиной тоже широкий, поэтому небольшое отставание во времени смещения не повлияет на качество шумоподавления. Однако высокие звуки имеют более короткий промежуток между гребнем и впадиной, а это значит, что даже небольшая задержка может снизить эффективность ANC.

Пассивное шумоподавление

Самый простой способ заглушить шум — закрыть уши руками. Звук не проникнет в слуховой канал, если на его пути есть препятствие. По сути, в этом и заключается принцип работы пассивного шумоподавления. Наушники с накладками, закрывающими всё ухо, и вкладыши, полностью закрывающие ушной вход, служат примерами технологии пассивного шумоподавления.

В отличие от активных систем, где необходимы микрофоны и схемы, анализирующие звуковые волны, наушники с пассивным шумоподавлением проще в изготовлении и обычно дешевле. Если модель с PNC идеально совпадает с формой ваших ушей, она способна почти полностью блокировать внешние шумы. Но поскольку такие устройства вставляются прямо в слуховой канал, некоторые пользователи считают их неудобными.

Безопасность превыше всего

Наушники открытого типа раньше редко оснащались шумоподавлением. Но в Samsung создали Galaxy Buds Live — они комфортные и оснащены эффективной технологией ANC. Новинка заглушает внешние звуки, например, от проезжающих автомобилей и громких бытовых приборов. При этом сохраняется ясная слышимость важных объявлений и разговоров.

Несмотря на то, что технологии шумоподавления позволяют полностью погрузиться в музыку или лучше сосредоточиться на аудиокниге, они также могут представлять угрозу. Громкость внутри наушников может достигать значения 70-80 дБ SPL, что сопоставимо со звуковым давлением при работе автомобильного звукового сигнала, но поскольку звук из наушников намного ближе к пользователю, он рискует не расслышать внешние шумы. Вдобавок технология активного шумоподавления дополнительно снижает внешние звуки примерно на 30 дБ, что сильнее затрудняет распознавание опасности.

Для прослушивания в помещении наушники с эффективным шумоподавлением — отличный выбор. Однако во время занятий на свежем воздухе, например, на пробежке, следует всегда помнить о безопасности и выбирать наушники с разумным уровнем шумоподавления, позволяющим оставаться в курсе происходящего вокруг.

Источник

Чем отличается активное шумоподавление от пассивного в наушниках и гарнитурах?

Технологии пассивного и активного шумоподавления широко используются как в наушниках потребительского класса, так и в профессиональных гарнитурах для контакт-центров и офисов. В чем разница между методами борьбы с посторонними шумами в гарнитурах, и какой способ шумоподавления самый эффективный?

Общий термин «шумоподавление» подразумевает несколько способов снижения влияния посторонних шумов на качество звука в наушниках и гарнитурах. Производители этих аудиоустройств используют разные технологии шумоподавления — активное (со статичными и адаптивными фильтрами), пассивное, а также гибридное. Разнообразие технологий и терминов усложняет пользователям выбор гарнитур. Цель нашего материала — рассказать об основах подавления шума и сравнить его различные методы.

Что такое активное шумоподавление?

Активное подавление шума (Active Noise Cancellation, ANC) – это процесс, предполагающий использование микрофона для отслеживания окружающего шума и его фильтрации в наушниках.

Активное шумоподавление достигается путем использования аналоговых или цифровых фильтров и различается по типам реализации — шумоподавление с обратной связью, без обратной связи, а также гибридное. Качественная технология активного подавления шума значительно улучшает акустические характеристики наушников и гарнитур с хорошим пассивным шумоподавлением. Но она не может компенсировать конструктивные недостатки или плохой материал амбушюр, если производитель решил на них сэкономить.

Типичный пример гарнитуры с активным шумоподавлением: беспроводная гарнитура Poly Savi W8220

Что такое пассивное шумоподавление?

Пассивное подавление шума – это то, что подразумевает конструкция и материалы наушников и гарнитур, будь то силиконовые вкладыши вакуумных наушников или мягкие амбушюры у накладных моделей. По сути, это уровень изоляции от внешнего шума, который может обеспечить устройство само по себе, без учета электронных компонентов и алгоритмов. Проще говоря, это то, насколько хорошо наушники справляются с функцией берушей.

Хорошее пассивное шумоподавление — это в первую очередь качественные материалы и продуманная конструкция амбушюр. На фото — гарнитура Poly Voyager 8200 UC с развитой системой пассивного шумоподавления

Общее подавление шума

Общее шумоподавление (совокупный эффект подавления шума, который слышит конечный пользователь) – это сумма пассивного и активного подавления шума. Эту совокупность определяют особенности электронных компонентов активного шумоподавления, а также конструкция и материал амбушюр (пассивное шумоподавление).

Типы активного шумоподавления

Как уже упоминалось, существуют три типа активного шумоподавления: система без обратной связи, система с обратной связью и гибридная система (сочетание первых двух). Система ANC без обратной связи использует основной микрофон для отслеживания внешних шумов, затем преобразует их в «анти-шум» и смешивает его с воспроизводимым аудио, обеспечивая таким образом подавление шума. Данный процесс достаточно сложен, так как инверсия фазы сложных сигналов должна учитывать задержки на прохождение шумов и рассчитывать сигнал защиты от шума так, чтобы он поступал к пользователю одновременно с шумом.

Адаптивное шумоподавление основано на способности алгоритмов фильтрации выявлять различные шумовые паттерны и подстраиваться под них.

Реализация ANC с обратной связью сопряжена с некоторыми трудностями, так как разработать систему, которая будет всегда оставаться устойчивой, довольно сложно из-за необходимости подгонки под размер наушников, а также из-за тенденции контура обратной связи приводить систему к возбуждению.

Для обратной связи требуется микрофон снаружи наушников, который будет отслеживать звук, поступающий к пользователю. Сравнив звук, пришедший к пользователю, с аудио-источником, алгоритм обратной связи выявляет шум и создает защиту, которая помогает его подавить.

Система с обратной связью эффективна в основном для подавления низких частот. Причина в том, что существует вероятность подавления части полезного сигнала, которая может быть распознана как шум. Это приводит к окрашиванию или искажению оригинального сигнала.

Гибридное шумоподавление

Гибридное решение ANC сочетает в себе все лучшее из методов, перечисленных выше. В нем используется внешний основной микрофон для отслеживания окружающего шума и внутренний микрофон контроля погрешности и отслеживания того, что слышит пользователь помимо воспроизводимого аудио. Когда оба метода используются одновременно, подавление шума получается максимально эффективным.

Статичные и адаптивные фильтры активного шумоподавления

До недавнего времени производители использовали только статичные неперестраиваемые фильтры активного подавления шума. Этот универсальный метод подразумевает, что один фильтр работает для всех условий воспроизведения звука.

Сегодня в ANC используются адаптивные или перестраиваемые фильтры, которые подстраиваются под слух человека или особенности конфигурации наушников, и адаптируются к меняющейся акустической обстановке. Это позволяет улучшить функцию подавления шума для более широкого круга пользователей.

Принцип действия ANC с адаптивными фильтрами

Адаптирование – это не просто фильтрация шума. Если проанализировать окружающие шумы, то можно отметить массу их разновидностей, например звук двигателей в салоне самолета (низкие частоты), разговоры в кафе (средние частоты), музыка на концерте (очень громкий звук) и шум в библиотеке (очень тихий звук). В каждой конкретной ситуации адаптивный фильтр работает так, чтобы максимально повысить общую эффективность подавления шума. Например, в салоне самолета фильтр подавляет более низкие частоты, а в кафе – средние и т.д.

В реальности процесс адаптации сложнее, но наше описание дает общее представление о возможностях адаптивных фильтров.

Преимущества адаптивного шумоподавления

Сложность разработки высококачественного решения для подавления шума заключается в том, что необходимо приспособить его под анатомические особенности слухового тракта тысяч пользователей.

В простом случае активное подавление шума описывается как инвертирование шума. В реальности же при создании системы подавления необходимо учитывать время прохождения шума от основного микрофона до барабанной перепонки. Если система ANC моделирует путь распространения шума некорректно, то создаваемая ею защита окажется неточной и даже может усилить шум. Таков риск использования универсальных статичных фильтров.

Адаптивный фильтр использует микрофон контроля погрешностей или доли шума в полезном сигнале, что позволяет более точно моделировать то, что слышит пользователь. Так система может адаптироваться или перестраивать фильтры, обеспечивая лучшую защиту от шума для данного конкретного пользователя в конкретной акустической обстановке.

Как работает система активного шумоподавления Poly

Преимущество системы адаптивного шумоподавления в том, что она учитывает уникальные физиологические особенности каждого пользователя. В дополнение к этому, адаптивное решение может отслеживать фактический шум и настраивать фильтры на основании его типа, чтобы сделать подавление максимально эффективным.

Еще сравнительно недавно перестраиваемыми фильтрами для подавления шума снабжались только изолирующие вакуумные или накладные наушники. Сегодня даже неизолирующие наушники могут оснащаться технологиями адаптивного подавлением шума, так как современные алгоритмы способны компенсировать различные искажения, возникающие из-за плохой пассивной изоляции. Адаптивные решения звучат лучше, чем системы с обратной связью, поскольку не создают нежелательного окрашивание звука.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Профессиональные гарнитуры с активным шумоподавлением значительно повышают эффективность операторов контакт-центра, а также мобильных офисных сотрудников. Такие гарнитуры защищают работников от нежелательных шумов в сложной акустической обстановке, присущей офисам с открытой планировкой или во время работы на выезде. Например, компания Poly (объединенная Plantronics и Polycom) снабжает технологией ANC гарнитуры BlackWire 8225, беспроводные гарнитуры Savi W8220 и некоторые модели гарнитур Voyager.

Источник