Активне шумозаглушення в навушниках-вкладишах: як Oppo навчилася прибирати шум

Навушники-вкладиші залишаються одним із найбільш затребуваних форм-факторів завдяки невеликій вазі, зручній посадці та можливості комфортно користуватися ними протягом усього дня. Однак саме така конструкція вважається однією з найскладніших для впровадження активного шумоподавлення (ANC). На відміну від внутрішньоканальних моделей із силіконовими амбушюрами, що забезпечують щільну ізоляцію слухового каналу, вкладиші мають відкриту посадку, що значно ускладнює контроль акустичних процесів. У компанії Oppo розповіли, як вирішили цю проблему.

Що таке Active Noise Canceling (ANC)

Active Noise Canceling (ANC) – це технологія активного шумоподавлення. Вона нівелює небажані зовнішні звуки у вигляді створення зустрічних звукових хвиль.

Види систем ANC

• Прямий зв’язок (Feedforward): Мікрофони розташовані зовні навушників. Вони добре вловлюють високі та середні частоти, але не знають, що чує ваше вухо всередині.
• Зворотний зв’язок (Feedback): Мікрофони розташовані всередині чаші навушника. Вони чують те саме, що й ви, краще гасять низькі частоти, але складніші в налаштуванні. Це найефективніший, але й найдорожчий варіант.
• Гібридний (Hybrid): поєднує зовнішні та внутрішні мікрофони.

Які бувають навушники-вкладиші

Навушники-вкладиші (їх також часто називають “таблетками”) – це тип навушників, які вставляються у вушну раковину, але не заходять глибоко у вушний канал. Завдяки своїй конструкції вони залишають вухо частково відкритим для зовнішніх звуків.

Основні види навушників-вкладишів за конструкцією</span

• Класичні вкладиші (Open-fit): Мають округлу форму і просто лягають у вушну раковину. насадок.
• Анатомічні вкладиші: Оснащені невеликими пластиковими або силіконовими «носиками», які направляють звук чіткіше у вушний канал, але не закупорюють його.
• Вкладиші з додатковою фіксацією мають спеціальні силіконові розпірки або заушні дужки.

Спеціальна акустична архітектура

Головна складність при розробці шумоподавлення для вкладишів полягає у відсутності герметичного прилягання до слухового каналу. Без силіконових насадок зовнішні звуки проникають відразу кількома шляхами, через що формується нестабільне акустичне середовище. Додаткові труднощі створює різноманітність навколишніх шумів – від розмов людей до транспортного гулу та міського фону.

Для підвищення ефективності системи інженери Oppo розробили спеціальний вентиляційний отвір площею 1,4 мм². Його завдання полягає не в простій ізоляції зовнішнього шуму, а в контролі повітряного тиску та взаємодії звукових хвиль усередині слухового каналу. Завдяки цьому система ANC отримує більш передбачувані умови роботи та здатна точніше компенсувати зовнішні звуки.

Після серії випробувань саме розмір 1,4 мм був визнаний оптимальним. Така конструкція забезпечує більш стійке придушення низькочастотного шуму, зменшує вплив навколишнього середовища та ефективніше справляється з людською мовою. Саме ця інженерна особливість стала фундаментом усієї системи активного шумоподавлення Enco Air5s.

Адаптивне шумозаглушення в режимі реального часу

На відміну від внутрішньоканальних моделей навушники-вкладиші сильніше реагують навіть на невеликі зміни положення у вусі. Під час ходьби, розмови або інших звичних дій посадка може трохи зміщуватися, що змінює акустичні характеристики та впливає на ефективність шумоподавлення.

При розробці форми корпусу фахівці використовували велику базу даних анатомічних особливостей вух користувачів і проводили численні звичками прослуховування.

В результаті було створено конструкцію зі збільшеною площею контакту та зменшеною глибиною розміщення у слуховому каналі. Таке рішення забезпечує стійкішу фіксацію, рівномірно розподіляє тиск і знижує ймовірність появи акустичних витоків під час руху.

Додатково система шумоподавлення безперервно аналізує особливості посадки, параметри слухового каналу та рівень навколишнього шуму. Завдяки надвисокій частоті дискретизації 800 кГц алгоритми здатні практично миттєво реагувати на будь-які зміни, коригуючи фільтрацію, фазове вирівнювання та інтенсивність придушення шуму.

Природне звучання навіть за активного шумоподавлення

При розробці Enco Air5s фахівці Oppo ставили собі завдання не тільки максимально знизити рівень навколишнього шуму, але й зберегти характерне для відкритих навушників природне звучання.

Це завдання стає особливо складним саме у вкладишах, де відкрита конструкція одночасно впливає і на шумоізоляцію, і на якість відтворення.

Для вирішення проблеми Enco Air5s використовується технологія Adaptive Sound Enhancement. Алгоритми постійно аналізують як сигнал, що відтворюється, так і акустичні втрати, що виникають через відкриту посадку. Після цього система автоматично коригує окремі діапазони частот, приділяючи особливу увагу низьким частотам, які найсильніше схильні до розсіювання.