تکنولوژی نویز کنسلینگ در هدفون

هدفون های نویز کنسلینگ (Noise Cancelling) یا به طور دقیق تر، هدفون های نویز کنسلینگ اکتیو (فعال)، از طریق یک میکروفون داخلی و یک مدار الکترونیکی، نویزهای ناخواستۀ محیط را کاهش می دهند. هیچ هدفونی قادر به حذف همۀ نویزها نیست؛ بحث فقط روی میزان کاهش نویز است که از مدلی تا مدل دیگر فرق می کند. ضمناً هدفون های نویز کنسلینگ فعال، همۀ صداهای بیرون را کاهش نمی دهند؛ بلکه فقط با نویزهای زمینه (غالباً ممتد) مثل صدای هواپیما، شرشر آب، ترافیک و همهمه، صدای موتور خودرو و نظایر اینها سروکار دارد. در نویز کنسلینگ فعال، یک میکروفون کوچک (تعداد بیشتر در مدل های هیبریدی)، فرکانس خارجی را دریافت و به یک قطعۀ الکترونیکی برای محاسبه و تولید فرکانس معکوس ارسال می کند. این دو فرکانس معکوس، با رسیدن به پردۀ گوش، یکدیگر را خنثی می کنند. وقتی دو موج با اختلاف فاز یکسان به گوش می رسند، به سکوت تبدیل می شوند. همانطور که گفتیم این فرایند بیشتر روی نویزهای ممتد در فرکانس های پایین اعمال می شود؛ مثلاً صدای هواپیما، صدای لباسشویی، ترافیکی که از دور به گوش می رسد و نظایر آن. هدفون های نویز کنسلینگ فعال، کاری به صداهای غیر ممتد و ناگهانی مثل داد و فریاد، آواز پرنده ها، سوت زدن و … ندارند. حذف این نویزها، کار بسیار پیچیده ای است و هنوز شرکت های مختلف در پی انجام آن هستند. روش دیگری نیز برای کاهش نویزهای محیط وجود دارد که به آن نویز ایزولیشن (noise isolation) یا نویز کنسلینگ پسیو (غیرفعال) می گویند. در این دسته از هدفون ها، هیچ میکروفون و مدار الکترونیکی برای رصد فرکانس ها و حذف نویزها استفاده نمی شود و صرفاً به خاطر طراحی ایرکاپ ها و مواد به کار رفته در این آن، نویزها به داخل راه پیدا نمی کنند. مسلماً هدفونهای پسیو، برخلاف هدفون های اکتیو، مختص دستۀ خاصی از نویزها نیستند و همۀ نویزها را به طور یکسان کاهش می دهند. تکنولوژی نویز کنسلینگ، در ابتدای ظهور، بسیار گران قیمت بود و فقط در برخی از هدفون های رده بالا قرار داشت؛ آن هم نه به خوبی هدفون های امروز! چندی بعد، شرکت های زیادی به استفاده از این تکنولوژی رو آوردند و این موضوع باعث کاهش قیمت این هدفون ها شد. با وجود این، باز هم قیمت هدفون های نویز کنسلینگ از هدفون های معمولی بیشتر است. در حال حاضر، بهترین هدفون نویز کنسلینگ قیمتی بالغ بر 300 دلار دارد که رقم قابل توجهی است.

مزایای هدفون های نویز کنسلینگ

راحتی: یکی از مهم ترین کاربردهای هدفون های نویز کنسلینگ، استفاده از آن ها در سفرها و جاهای شلوغ است. شما وقتی از یک هدفون معمولی استفاده می کنید، هرچقدر ولوم را بالا ببرید بازهم نمی توانید جلوی صداهایی مثل هواپیما، بوق ماشین ها و ترافیک را بگیرید. اما با یک هدفون نویز کنسلینگ، شدت این صداها کاهش پیدا می کند یا حتی حذف می شود. آرامش: هدفون های نویز کنسلینگ، محیط آرامی برای گوش کردن به موسیقی فراهم می کنند و این باعث آرامش روحی می شود. مراقبت از گوش: صدای بلند، به گوش آسیب می زند. طبق گفتۀ سازمان بهداشت و ایمنی شغلی (OSHA)، گوش کردن به صداهایی بالاتر از 100 دسی بل، به مدت دو ساعت، می تواند آسیب دائمی به گوش وارد کند. هدفون های اکتیو نویز کنسلینگ با کاهش نویزهای محیط، کمک می کند تا با ولوم کمتری به موسیقی گوش کنید و این به سلامتی دستگاه شنوایی کمک می کند.

فرق نویز کنسلینگ اکتیو و پسیو چیست؟

هدفون های نویز کنسلینگ پسیو یا غیرفعال، از تکنولوژی خاصی استفاده نمی کنند. این هدفون ها، صرفاً به خاطر نوع طراحی و مواد به کار رفته، نویزهای بیرون را به درون کاپ های هدفون راه نمی دهند؛ در واقع چیزی را خنثی نمی کنند؛ بلکه به صورت فیزکی جلوی ورودش را می گیرند؛ مثل یک پنجرۀ دو جداره. تقریباً تمام هدفون های نویز کنسلینگ پسیو، طراحی پشت بسته دارند و از مواد و ساختمان خاصی در ایرکاپ ها بهره می برند. هدفون های نویز کنسلینگ فعال، توانایی خوبی در خنثی کردن نویزهای ممتد و فرکانسی پایین (بم) دارند؛ مثل صدای موتور هواپیما، ترافیک و حتی صدای همهمه و گفتگوی مردم. از طرفی هدفون های نویز ایزولیشن، عملکرد بهتری در حذف نویزها در فرکانس های بالا (صداهای تیز) دارند؛ بعلاوه در نویز کنسلینگ پسیو، نیازی به انرژی و تأمین برق از یک منبع مجزا نیست؛ به همین خاطر اسمش را پسیو یا غیرفعال گذاشته اند. به این نکته نیز توجه داشته باشید که تمام هدفون های نویز کنسلینگ فعال، به درجات مختلفی نویز ایزوله نیز هستند، ولی عکس این حالت درست نیست.

یک هدفون خوب برای نویز کنسلینگ پسیو، چه ویژگی هایی باید داشته باشد؟

طراحی آن پشت بسته باشد. بیشتر هدفون های نویز کنسلینگ پسیو، به صورت پشت بسته طراحی می شوند؛ نه اجازه می دهند صدا به داخل نفوذ کند و نه صداهای داخل به بیرون درز کند. این موضوع، هدفون را به خوبی ایزوله کرده و اجازه می دهد روی کوچکترین جزئیات صدا تمرکز داشته باشید. گردش هوا در هدفون های پشت باز دو طرفه بوده و به همین خاطر نویز کنسلینگ پسیو در آن ها امکان ناپذیر نیست. ایرکاپ های ایزوله و راحت داشته باشد. اغلب هدفون های نویز کنسلینگ غیرفعال، از کاپ های نرم و ضخیمی برخوردار هستند و به خوبی دور تا دور گوش را می گیرند. جنس به کار رفته در ایرکاپ ها، روی میزان راحتی آن ها تاثیرگذار است؛ مثلاً پدهای چرمی، بهتر از پدهای پارچه ای جلوی ورود نویز را می گیرد و ایرکاپ های مموری فوم، راحت تر از انواع دیگر فوم هستند. از نوع مناسبی باشد. هدفون های توگوشی یا ایرپاد، بهترین نوع هدفون برای ایزوله سازی صدا هستند. هدفون های روگوشی، به جز موارد استثناء، بدترین نوع برای ایزوله سازی پسیو هستند و مدل های دورگوشی و ایرفون های کلاسیک مابین این دو قرار دارد.

نویز کنسلینگ هیبریدی چیست؟

در تکنولوژی اکتیو نویز کنسلینگ، نویز ورودی پس از ورود به ایرکاپ، به میکروفون حساس نزدیک درایور هدفون رسیده و در آنجا با تولید یک فرکانس 180 درجه ای معکوس، عمل خنثی سازی نویز انجام می شود. در این روش، نویز درست در لحظه رسیدن به گوش خنثی می شود ولی در روش هیبریدی، یک میکروفون ثانویه، در خارج از هدفون، نویز را پیش از رسیدن به گوش شما خنثی می کند. از طرفی جنس بدنۀ ایرکاپ ها و نوع طراحی ساختمان داخلی در هدفون های هیبریدی، شباهت زیادی به هدفون های پشت بستۀ پسیو دارد. این تکنولوژی در حال حاضر، فقط در هدفون های رده بالا و گران قیمت به کار می رود که البته با گذر زمان، قیمتِ آن نیز کاهش خواهد یافت.

چرا هدفون های پسیو بیشتر فروش می رود؟

اولین دلیل، تاثیر نویز کنسلینگ فعال روی کیفیت صداست؛ این موضوع، به خصوص در مدل های ارزان به خوبی مشهود است. همانطور که بالاتر خواندید، صدای ورودی در هدفون های نویز کنسلینگ، با تولید یک فرکانس معکوس خنثی می شود؛ ولی به هر حال آن فرکانس، صدای هیس مانندی را در زمینه تولید می کند. بعلاوه فرکانس های باس تضعیف شده و در مواردی آسیب جدی می بیند. البته مشکل آخر، فقط در مدل های ارزان به وجود می آید. برای اغلب افراد، کیفیت صدای هدفون های نویز کنسلینگ اکتیو رضایت بخش است. فقط نباید انتظار کیفیت خیلی بالایی داشته باشید. از سوی دیگر، هدفون های پسیو، علاوه بر اینکه تأثیری روی کیفیت صدا ندارند، فرکانس های باس را با قدرت بیشتری پخش می کنند؛ ضمن اینکه فرکانس های بالا، به خصوص در مدل های توگوشی، شفاف تر پخش می شود. هدفون های پسیو نیازی به منبع تغذیه ندارند؛ از این رو نیازی به شارژ باتری ندارند و همچنین قیمت آن ها کمتر از هدفون های نویز کنسلینگ فعال است؛ چون از هیچ تکنولوژی خاصی استفاده نمی کنند؛ شاید با نصف قیمت یک هدفون اکتیو، بتوان یک هدفون پسیو عالی تهیه کنید. برای اغلب مردم، پول، فاکتور مهمی برای خرید است. هدفون های نویز کنسلینگ فعال، گران هستند و بدبختانه با پول بیشتری که پرداخت می کنید لزوماً کیفیت صدای بهتری دریافت نمی کنید. بعلاوه، خیلی از مردم تنوع طلب هستند و هر از گاهی دوست دارند، محصولات جدید را امتحان کنند (به خصوص در مورد ایرپاد)؛ بنابراین خرید یک هدفون اکتیو گران قیمت، برای خیلی از افراد عاقلانه نیست و به همین خاطر، اقبال به هدفون های پسیو بیشتر است.

آیا هدفون های نویز کنسلینگ، به شنوایی آسیب می زنند؟

خیر. این هدفون ها نه تنها آسیبی به گوش نمی زنند؛ بلکه با حذف نویزهای گوش خراش، به سلامتی آن نیز کمک می کنند. این هدفون ها را حتی کودکان نیز می توانند استفاده کنند. هدفون های نویز کنسلینگ فعال، با حذف نویزهای ممتد، به شما کمک می کنند تا برای شنیدن صدا، ولوم را زیاد نکنید و با صدای کم به موسیقی یا هر چیز دیگری گوش کنید.

کاربردهای مهم هدفونهای نویز کنسلینگ

رایج ترین کاربرد هدفون های نویز کنسلینگ عبارتند از:

• در مسافرت های هوایی می توانید در سکوت کامل آهنگ گوش کنید؛
• وسایل نقلیۀ عمومی غالباً نویزهای پیوسته ای تولید می کنند و محل خوبی برای استفاده از هدفون های نویز کنسلینگ است؛
• قدم زدن در خیابان های شهر با هدفون های نویز کنسلینگ لذت بخش است، صدای همهمه و شلوغی شهر کاهش پیدا می کند؛
• در باشگاه های ورزشی که معمولاً صدای برخورد اجسام به زمین وجود دارد، به خوبی می توانید از هدفون های نویز کنسلینگ، برای افزایش تمرکز بر تمرین استفاده کنید؛
• در ادارات نیز با کمک این هدفون ها می توان، تمرکز بیشتری روی کار داشت. استفاده از این هدفون ها باعث افزایش بهره وری می شود. نیازی نیست حتماً موسیقی گوش کنید، به صورت خالی هم روی گوش بگذارید کافی است.

در برخی از خودروهای مدل بالا، از بلندگوهایی با فناوری نویز کنسلینگ استفاده می شود، تا در هنگام گوش کردن موسیقی، صدای موتور ماشین حذف شود.

بهترین هدفون های نویز کنسلینگ

در بین مدل های دور گوشی، سه هدفون Bose QuietComfort 35 II, Sony WH-1000XM3 و Sennheiser PXC 550 در صدر بازار قرار دارند. Bose نویز کنسلینگ بهتری دارد و سونی و سنهایزر، کیفیت صدای بهتری دارند. هر سه، وایرلس و دارای ایرکاپ های بزرگ و راحت هستند. در بین مدل های توگوشی، بهترین مدل، Bose QuietComfort 20 است. شما می توانید از مدل های وایرلس و بلوتوثی استفاده کنید، ولی باید در نظر داشته باشید که شارژ و راحتی آن ها نسبت به مدل های دور گوشی کمتر است و این موضوع در یک مسافرت چند ساعتۀ هوایی اهمیت زیادی دارد. در مسافت های کم، یا برای استفادۀ کوتاه مدت، مدل های توگوشی مناسب هستند؛ وزن کمی دارند و حملشان آسان است.

حرفه ای ترین هدفون نویز کنسلینگ استودیویی چیست؟

متاسفانه در کارهای حرفه ای، باید دور هدفون های نویز کنسلینگ را خط بکشید. در کارهای استودیویی، صداقت و کیفیت هدفون از همه چیز مهم تر است و این با ماهیت هدفون های نویز کنسلینگ در تضاد است. در استودیوهای حرفه ای، معمولاً از هدفون های سیمی و پشت بسته ایزوله استفاده می کنند تا صدا را بدون دستکاری و به همان صورت واقعی بشنوند؛ از جمله این مدل ها می توان به Beyerdynamic DT 770 Pro ، Audio-Technica ATH-M50X و Sony MDR-7506 اشاره کرد. هر سه هدفون، کیفیت صدای عالی دارند ولی هیچ کدام، نویز کنسلینگ نیستند. ضمناً در محیط ساکت و عایق کاری شدۀ استودیو، دلیلی ندارد که از هدفون های نویز کنسلینگ استفاده کنید.

کدام یک برای من مناسب تر است؟

اگر اهل مسافرت و رفت و آمد هستید، هدفون های نویز کنسلینگ، انتخاب بهتری برای شماست. با این حال، تکنولوژی به کار رفته در این هدفون ها، وزن آن ها را افزایش داده و همچنین نیازمند شارژ باتری هستند. بعلاوه در مدل های رده پایین، کیفیت صدا به شدت خراب می شود.

هدفون های اکتیو نویز کنسلینگ:

• انتخابی عالی برای حذف نویزهای ترافیکی، ممتد و فرکانس پایین (بم)؛
• توانایی کم در حذف نویزهای بالا (high-pitch)؛
• نیازمند باتری؛
• قیمت بیشتر به خاطر مدار داخلی؛
• تاثیر منفی روی کیفیت صدا (مخصوصاً در مدل های ارزان).

از طرفی، هدفون های نویز ایزولیتینگ یا هدفون های پسیو، کیفیت صدا را تغییر نمی دهند، نیازمند باتری نیستند و در اشکال و اندازه های مختلفی عرضه می شوند. در بین این هدفون ها، مدلهای توگوشی ( ایرپاد یا مانیتورهای توگوشی) از همه ایزوله تر هستند؛ دلیلش فاصلۀ کمتر با پردۀ گوش است. قیمت هدفون های پسیو، معمولاً کمتر از مدل های اکتیو نویز است و با قیمت مناسبی می توان یک مدل خوب تهیه کرد. مهم ترین نکته در هدفون های پسیو، عدم دستکاری صدا است. در حقیقت، اگر کیفیت صدا، مهم ترین عامل انتخاب هدفون برای شماست، بی هیچ درنگی سراغ هدفون های پسیو بروید.

هدفون های نویز ایزولیتینگ پسیو:

• ارزان تر از مدل های اکتیو؛
• عدم نیاز به باتری؛
• کاهش همۀ نویزها به یک اندازه؛
• عدم تغییر کیفیت صدا.

در هدفون های پسیو، متریال به کار رفته در ایرپاد بسیار مهم است؛ چون باید از ماده ای استفاده شود که به خوبی دور گوش را بگیرد و مانع از ورود صدا به داخل ایرکاپ شود. در بین هدفون های دورگوشی، مدل های پشت بسته، بهتر از مدل های پشت باز، جلوی ورود نویز را می گیرند. مدل های پشت باز، توانایی زیادی در این کار ندارند و علاوه بر آن، صدای پخش شده را به بیرون درز می دهند. میزان نویزگیری هدفون های توگوشی (مانیتورهای in-ear یا IEM)، به نوع طراحی گوشی های آن بر می گردد. گوشی های این هدفون ها، در اندازه ها و اشکال مختلفی وجود دارد؛ حتی جنس آن نیز متنوع است؛ برخی از سیلیکون ساخته شده اند، برخی دیگر لاستیکی که برای نویزگیری عالی هستند و برخی از جنس فوم که علاوه بر نویزگیری، راحت نیز هستند.