ضوضاء^(Noise) . كل شيء حولنا. سواء أكان ذلك طفلًا يبكي ، أو أزيز مكيف الهواء أو الثرثرة المتحركة لزملائك في العمل. أصبح مكانًا هادئًا للعمل أو الاستمتاع ببعض الاسترخاء سلعة ممتازة حقًا. يمكن أن تساعد تقنية إلغاء الضوضاء^(Noise) في إعادة zen إلى حياتك. 

السؤال هو كيف يعمل إلغاء الضوضاء؟ دعنا ننتقل إلى مبادئ التكنولوجيا ، حتى تتمكن من اتخاذ قرار مستنير عند شراء معدات إلغاء الضوضاء الخاصة بك.

نظرة عامة أساسية (جدًا) عن الصوت

الصوت هو طاقة تنتقل كموجة عبر شكل من أشكال المادة. نسمع عمومًا صوتًا ينتقل عبر الهواء. 

على سبيل المثال ، يهتز وتر الغيتار في الهواء ، ويطرق جزيئات الهواء. هذه الجزيئات تصطدم بجيرانها ، وهكذا. عندما تضرب الموجة التي تتحرك في الهواء براميل الأذن ، فإنها تحركها بنفس تردد وتر الجيتار^(guitar) . 

يحول دماغك هذه الحركة إلى إشارات كهربائية تدركها بعد ذلك على أنها صوت. هذا شرح مبسط للغاية لما هو الصوت ، لكنه أقل ما تحتاج إلى معرفته لفهم إلغاء الضوضاء.

نظرة عامة أساسية^{(Basic Overview)} ( جدًا^(Very) ) عن مكافحة الصوت^(Anti-sound)

الموجة لها خصائص مختلفة. لها تردد ، وهو عدد المرات التي تمر فيها الموجة بدورة كاملة. 

باستخدام وتر الغيتار الخاص بنا كمثال مرة أخرى. التردد هو السرعة التي يتحرك بها الوتر خلال اهتزاز كامل. نحن ندرك أن الصوت عالي التردد يكون عالي النبرة. صوت التردد المنخفض هو أكثر bassy. بصرف النظر عن التردد ، فإن الموجات لها أيضًا سعة. هذا هو ارتفاع ذروة الموجة. بعد ذلك ، تحتوي الموجة أيضًا على مرحلة. هذا هو موقع قمم وقيعان الموجة.

إذا قمت بتوليد موجة صوتية لها نفس السعة ، ولكن الطور المعاكس (القمم حيث توجد قيعان الموجة الأخرى) ، فإنها تسبب تداخلاً مدمرًا. الموجتان جوهريا تلغي إحداهما الأخرى. يمكن القيام بذلك على نطاق واسع ، حيث تحتاج إلى الحصول على نفس القدر من الطاقة في المولد المضاد للضوضاء مثل الصوت الأصلي نفسه. ومع ذلك ، إذا كنت ترغب فقط في إلغاء الضوضاء لشخص واحد ، فلن تحتاج إلى الكثير من الطاقة على الإطلاق ، وهنا يأتي دور سماعات إلغاء الضوضاء.

سماعات إلغاء الضوضاء

تعد سماعات إلغاء الضوضاء أعجوبة تكنولوجية. يوجد على الجزء الخارجي من سماعات الرأس ميكروفونات تختبر الضوضاء المحيطة خارج سماعات الرأس. يتم تحليل هذا الصوت بواسطة إلكترونيات على متن الطائرة ، باستخدام خوارزمية رياضية. كل صانع لسماعات الرأس لديه خوارزمية الصلصة السرية الخاصة به ، والتي تعمل جميعها بمستويات مختلفة من الفعالية.

تُستخدم الخوارزمية لحساب الموجة المضادة للضوضاء اللازمة للتدخل المدمر في الضوضاء المحيطة أينما كنت. ثم يقوم جهاز يعرف باسم محول الطاقة ، وهو في الأساس نوع من السماعات ، بتوليد الموجة المضادة للضوضاء.

التأثير النهائي هو أنه عندما تقوم بتشغيل وظيفة إلغاء الضوضاء ، فأنت فجأة محاط بصمت (قريب). مما يتيح لك الاستمتاع بصوتك بدقة أفضل أو مجرد الاستمتاع ببعض الهدوء والسكينة.

إلغاء الضوضاء^(Noise) النشط والسلبي

يشار عادةً إلى العملية التي وصفناها للتو في أوراق مواصفات المنتج باسم "إلغاء الضوضاء النشط" أو شيء مشابه. من المربك أن^{(Confusingly)} بعض سماعات الرأس تدعي أن لديها شيئًا يسمى إلغاء الضوضاء "السلبي".

من المهم جدًا عدم الخلط بين هاتين الميزتين. لا يوجد شيء مثل إلغاء الضجيج السلبي. ما يعنيه هذا المصطلح في الواقع هو أن زوجًا معينًا من سماعات الرأس قد تم تصميمه لحجب الصوت باستخدام عازل صوت قديم عادي. 

هذا يعني أن المواد وتصميم سماعات الرأس تعزلك عن الضوضاء الخارجية إلى حد ما. من وجهة النظر هذه ، فإن غرس أصابعك في أذنيك هو أيضًا "إلغاء سلبي للضوضاء".

هناك الكثير مما يمكن قوله عن زوج من سماعات الرأس التي توفر عزلًا صوتيًا رائعًا ، ولكن ربط ذلك بإلغاء الضوضاء هو نوع من خفة اليد التسويقية.

حدود إلغاء الضوضاء ^{(Limitations)}النشط^{(Active Noise Cancellation)}

لا تستطيع تقنية إلغاء الضوضاء النشطة الحالية^(Current) حجب الضوضاء تمامًا. إنها تعمل بشكل جيد للغاية عندما يتعلق الأمر بمصادر الضوضاء المستمرة والتي يمكن التنبؤ بها. فكر^(Think) في محرك نفاث أو أزيز مكيف الهواء أو ضاغط الثلاجة. يعد إلغاء الضوضاء النشط الحديث جيدًا بشكل لا يصدق في محو هذا النوع من الصوت تمامًا.^(Modern)

على العكس من ذلك ، فإن الأصوات المفاجئة غير المتوقعة تشكل تحديًا أكبر بكثير. يتضمن هذا عادةً المحادثات البشرية بصوت عالٍ ، أو كسر شخص ما في كوب زجاجي أو أي ضوضاء أخرى لا تملك الخوارزمية وقتًا لتحليلها. ومع ذلك ، بدأت الأنظمة المتطورة الجديدة ذات المعالجات الأسرع والخوارزميات الأكثر تطوراً في التعامل مع هذه الأنواع من الضوضاء أيضًا. 

يأتي أحد الأمثلة المثيرة للاهتمام على هذه التقنية المتخصصة لإلغاء الضوضاء النشطة في شكل غطاء للأذن الإلكتروني يستخدم عند إطلاق النار من البنادق والمسدسات والأسلحة النارية الأخرى. 

تستخدم أغطية الأذن هذه عزلًا سلبيًا للصوت لحجب كل الأصوات ، تمامًا كما تفعل واقيات الأذن العادية. ومع ذلك ، لديهم ميكروفونات خارجية تمر عبر الصوت من حولك ، للحفاظ على الوعي الظرفي. حتى تتمكن من إجراء محادثة مع شخص آخر بسهولة. ومع ذلك ، فإن الحجم الأقصى لجميع الأصوات من حولك يظل أقل من الحد الأقصى المريح. 

غالبًا ما توفر هذه الأنظمة صوتًا اتجاهيًا وتضخيم الأصوات الهادئة أيضًا ، مع إلغاء الطلقات النارية. إنها ليست بالضبط نفس التقنية مثل سماعات إلغاء الضوضاء السائدة ، لكنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا.

إزالة الضوضاء التي تعمل بالذكاء الاصطناعي

 تطور جديد إلى حد ما هو تطبيق تقنية الذكاء الاصطناعي لإزالة الضوضاء غير المرغوب فيها من الإشارات الصوتية. لسوء الحظ ، لا يمكن أن يحدث هذا تمامًا في الوقت الفعلي حتى الآن ، لذلك فهو غير فعال في إلغاء الضوضاء. ما هو جيد للغاية في إزالة الضوضاء من إشارة الميكروفون.

على سبيل المثال ، إذا كنت تحاول التواصل مع شخص ما عبر Skype^(Skype) أو إجراء تسجيل صوتي في بيئة صاخبة ، فقد يكون من الصعب على الطرف الآخر فهم ما تقوله. باستخدام الذكاء الاصطناعي ، يمكن تحليل دفق الصوت هذا ويمكن إزالة كل شيء ما عدا صوتك. 

على سبيل المثال ، يستخدم تطبيق RTX Voice من Nvidia أجهزة التعلم العميق الخاصة في بطاقات الرسومات ^{(RTX Voice)}RTX الخاصة بهم لمعالجة صوت الميكروفون. لذا ، سواء أكان شخص ما يكتب على لوحة المفاتيح ، أو يقوم بتنظيف الأرضية بالمكنسة الكهربائية ، أو يقوم بأعمال البناء ، فلن يكون أيًا من ذلك مسموعًا لجمهورك. يمكنكم مشاهدة عرض توضيحي لهذه التكنولوجيا المذهلة هنا.

نظرًا لوجود وقت كافٍ بين المكان الذي تتحدث فيه في الميكروفون ويسمع الشخص الآخر الصوت حتى يقوم الذكاء الاصطناعي بعمله ، فلا توجد مشكلة فيما يتعلق بقيود الوقت الفعلي. ربما مع التقدم التكنولوجي ، ستعمل طرق إزالة الضوضاء فائقة الفعالية هذه كنوع من إلغاء ضوضاء سماعة الرأس أيضًا.

ميكروفونات عازلة للضوضاء

الانتقال من سماعات الرأس ، مكان آخر يمكن أن تكون فيه تقنية مماثلة مفيدة جدًا لمعظم الناس ، خاصة الآن بعد أن يعتمد الكثير منا على العمل عن بُعد ، هي ميكروفونات تعمل على إلغاء الضوضاء.

مرة أخرى ، على الرغم من أن لغة التسويق تستخدم مصطلح "إلغاء الضوضاء" ، فإن هذه الميكروفونات لا تولد ضوضاء مضادة للتدخل في مصدر الضوضاء. بدلاً من ذلك ، يأخذون الصوت ككل ثم يطبقون نفس النوع من خوارزمية تحديد الضوضاء عليه. إزالته من دفق الصوت الإدخال قبل تمريره.

يمكنك حتى الحصول على حلول إزالة ضوضاء الميكروفون المضمنة التي تعمل بالذكاء الاصطناعي^(AI-powered) ، مثل محول ASUS^{(ASUS adapter)} هذا . قم بتوصيله بمنفذ USB ، وقم بتوصيل سماعة الرأس الخاصة بك بها وسيقوم الدماغ الإلكتروني الصغير بداخله بإزالة الضوضاء غير المرغوب فيها ، تاركًا صوتك الواضح فقط وراءه.

صوت الصمت

أنت لا تلاحظ حقًا مقدار الضجيج المستمر في الحياة الحديثة الذي يضايقك حتى تتمكن من حجبه. يمكن أن يشعر الانزلاق على زوج من سماعات الرأس الجيدة المانعة للضوضاء وكأنه ريح منعشة تطرد قلقك المنخفض المستوى. 

الآن بعد أن عرفت كيفية عمل إلغاء الضوضاء ، يمكنك اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن مجموعة أدوات مكافحة الضوضاء التي تختارها. إذا اشتريت الأشياء المناسبة ، ستجد أن صوت الصمت هو أفضل موسيقى يمكنك الحصول عليها.

How Does Noise Cancellation Work?

Noise. It’s all around us. Whether it’s а crying baby, the hum of an air conditioner or the animated babble of your office co-wоrkers. A quiet place to work or enjoy some relaxation is becoming a truly premium commodity. Noise cancellatiоn tеchnоlogy can help bring the zen back into yоur life. 

The question is, how does noise cancellation work? Let’s go over the principles of the technology, so you can make an informed choice when buying your own noise-cancelling equipment.

A (Very) Basic Overview of Sound

Sound is energy travelling as a wave through some form of matter. We generally hear sound transmitted through the air. 

For example, a guitar string vibrates in air, knocking air molecules about. Those molecules knock into their neighbors, and so on. When the wave moving through the air hits your ear drums, it moves them at the same frequency as the guitar string. 

Your brain converts that movement into electrical signals that you then perceive as sound. That’s a very simplistic explanation of what sound is, but it’s the least you need to know to understand noise cancellation.

A (Very) Basic Overview of Anti-sound

A wave has different properties. It has a frequency, which is how often the wave goes through a full cycle. 

Using our guitar string as an example again. The frequency is how quickly the string moves through one full vibration. We perceive higher frequency sound as high-pitched. Lower frequency sound is more bassy. Apart from frequency, waves also have amplitude. That’s the height of the wave’s peak. Next, the wave also has a phase. This is the position of the peaks and troughs of the wave.

If you generate a sound wave that has the same amplitude, but the opposite phase (the peaks are where the troughs of the other wave are), it causes destructive interference. The two waves essentially cancel each other out. This can be done at large scale, where you need to have just as much energy in your anti-noise generator as the original sound itself. However, if you only want to cancel noise for one person, you don’t need much power at all, which is where noise cancelling headphones come in.

Noise Cancelling Headphones

Noise cancelling headphones are technological marvels. On the outside of the headphones, there are microphones that sample the ambient noise outside the headphones. This sound is analyzed by onboard electronics, using a mathematical algorithm. Each headphone maker has its own secret-sauce algorithm, which all work to differing levels of effectiveness.

The algorithm is used to calculate the anti-noise wave needed to destructively interfere with the ambient noise where you are. Then a device known as a transducer, which is essentially a type of speaker, generates the anti-noise wave.

The end effect is that when you switch on the noise cancellation function, you’re suddenly enveloped in (near) silence. Which allows you to enjoy your audio at much better fidelity or just enjoy some peace and quiet.

Active and Passive Noise Cancellation

The process we just described is usually referred to on product specification sheets as “active noise cancellation” or something similar. Confusingly, some headphones claim to have something called “passive” noise cancellation.

It’s very important not to confuse these two features. There really isn’t such a thing as passive noise cancellation. What this term actually means is that a given pair of headphones were designed to block out sound using plain old soundproofing. 

This means that the materials and design of the headphones isolate you from outside noise to some extent. From that point of view, sticking your fingers in your ears is also “passive noise cancellation”.

There’s much to be said for a pair of headphones that offer great sound isolation, but linking that to noise cancellation is a bit of marketing sleight of hand.

The Limitations of Active Noise Cancellation

Current active noise cancellation technology can’t block out noise perfectly. They work incredibly well when it comes to constant, predictable sources of noise. Think of a jet engine, the hum of an air conditioner or your fridge compressor. Modern active noise cancellation is incredibly good at erasing that type of sound completely.

Conversely, sudden unpredictable sounds pose much more of a challenge. This usually includes loud human conversations, someone breaking a glass cup or any other noise that the algorithm doesn’t have time to analyze. That being said, new cutting edge systems with faster processors and more sophisticated algorithms are beginning to deal with these types of noise as well. 

One interesting example of such specialized active noise cancellation technology comes in the form of electronic earmuffs used when firing rifles, pistols and other firearms. 

These earmuffs use passive sound isolation to block out all sound, just as regular shooting earmuffs do. However, they have external microphones that pass through sound around you, to maintain situational awareness. So you can have a conversation with another person with ease.  However, the maximum volume of all sound around you is kept under a comfortable maximum. 

These systems can often provide directional sound and amplify quiet sounds as well, while cancelling out gunshots. It’s not exactly the same technology as mainstream noise cancellation headphones, but it’s closely related.

AI-Powered Noise Removal

 A fairly new development is the application of artificial intelligence technology to remove unwanted noise from an audio signal. Unfortunately this can’t quite happen in real time just yet, so it isn’t effective at noise cancellation. What it is very good at is removing noise from a microphone signal.

For example, if you’re trying to Skype someone or make a voice recording in a noisy environment, it can be hard for the person on the other end to understand what you’re saying. Using artificial intelligence, that audio stream can be analyzed and everything but your own voice can be removed. 

For example, Nvidia’s RTX Voice application uses the special deep learning hardware in their RTX graphics cards to process microphone audio. So whether someone is typing on a keyboard, vacuuming the floor, or doing construction work, none of that will be audible to your audience. You can see a demonstration of this incredible technology here.

Since there’s enough time between where you speak into the microphone and the other person hears the audio for the AI to do it’s work, there’s no issue in terms of real time limitations. Perhaps with technological advancement these super-effective AI noise removal methods will work as a form of headphone noise cancellation as well.

Noise Cancelling Microphones

Moving on from headphones, another place where a similar technology can be very useful for most people, especially now that so many of us rely on remote work, are noise-cancelling microphones.

Once again, even though the marketing language uses the term “noise-cancelling”, these microphones don’t generate anti-noise to interfere with the source of the noise. Instead, they take the sound as a whole and then apply the same sort of noise-identifying algorithm to it. Removing it from the input audio stream before passing it on.

You even get in-line AI-powered microphone noise removal solutions, such as this ASUS adapter. Plug it into a USB port, connect your headset to it and the little electronic brain inside will remove unwanted noises, leaving only your crystal clear voice behind.

The Sound of Silence

You don’t really notice how much the constant noise of modern life grinds you down until you manage to block it out. Slipping on a pair of good noise-cancelling headphones can feel like a refreshing wind blowing away your low-level anxiety. 

Now that you know how noise cancellation works, you can make more informed decisions about your anti-noise kit of choice. If you buy the right stuff, you’ll find that the sound of silence really is the best music you can get.

Related posts

• كيف سلكي Security Camera Systems Work

• كيف يعمل Audible وهل يجب عليك إلغاؤه؟

• هل تعمل واقيات الطفرة حقًا؟

• 3 طرق لاتخاذ Photo or Video على جهاز Chromebook

• كيفية Detect Computer & Email Monitoring أو Spying Software

• كيفية اتخاذ Screenshot في Steam

• كيفية الحصول على Rid من Yahoo Search في Chrome

• OLED vs microled: يجب أن تنتظر؟

• كيفية استخدام VLOOKUP في صفائح Google

• كيفية Fix Hulu Error Code RUNUNK13

• كيفية Search Facebook Friends بواسطة Location، Job، أو School

• كيفية Download and Install Peacock على Firestick

• كيفية جعل Spotify Louder and Sound Better

• 4 Ways للعثور على أفضل الإنترنت Options (ISPs) في منطقتك

• ما هو Uber Passenger Rating and How للتحقق من ذلك

• كيفية البحث والبحث تغريدات محذوفة شخص ما

• هل Computer Randomly Turn الخاص بك في حد ذاته؟

• كيفية العثور على Memories على Facebook

• كيفية فتح File مع No Extension

• كيفية جعل أي Wired Printer Wireless في 6 Different طرق