¿Cómo funcionan los auriculares con cancelación de ruido como Apple Airpods Pro?

rap content__strap«>La tecnología de reducción de ruido, como la utilizada en los nuevos cascos Apple Airpods Pro y Bose, se inventó a principios de la década de 1980 para evitar daños en los oídos de los pilotos. Más tarde fue utilizado por los equipos de tanques del Ejército de EE. UU. Lee esta historia de 1992 Nuevo cientifico archivo para comprender el funcionamiento de los auriculares con cancelación de ruido con antisound

por BARRY FOX

Manzana

Este artículo fue publicado el 5 de diciembre de 1992.

La compañía estadounidense Bose, mejor conocida por producir grandes cantidades de ruido a través de su gama de altavoces, ha desarrollado una técnica para proteger a las personas del ruido. La compañía, con sede en Framingham, cerca de Boston, acaba de ganar un contrato con el ejército de los EE. UU. Para fabricar cascos para pilotos de aeronaves y tanques que eliminan el ruido de fondo antisound.

"El gobierno de los Estados Unidos está pagando $ 200 millones al año en compensación por la pérdida de audición causada por el servicio militar", dijo Amar Bose, profesor de ingeniería eléctrica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts y fundador. de Bose "" La pérdida de audición es una razón común para la jubilación anticipada de los pilotos, justo detrás del estrés psicológico. También habrá un gran mercado en la industria para el sistema de supresión de ruido. "

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Las personas que trabajan en entornos ruidosos pueden usar tapones para los oídos, pero no pueden escuchar lo que se les dice. Los tapones para los oídos no olvidan el ruido de baja frecuencia y los golpes que sufren los pilotos de aviones y helicópteros, los conductores de vehículos rastreados y las personas que trabajan cerca. Maquinaria pesada. Se necesitan silenciadores muy grandes para bloquear las bajas frecuencias.

Este ruido de fondo se puede suprimir con antisound. Un micrófono capta el ruido y un circuito electrónico lo analiza y produce muy rápidamente un ruido opuesto. Cuando la onda de sonido original tiene un pico, el antisound tiene un canal y, por el contrario, los dos se cancelan. Pero los intentos de usar antisound en una habitación o en una cabina no han tenido éxito. Cuando el sonido y el antisonde resuenan en las paredes, ya no están sincronizados, por lo que la reducción general de ruido es de solo 5 decibelios, lo que apenas es audible. (Una reducción de 10 decibelios hace que los sonidos sean la mitad de fuertes).

Wikipedia CC BY-SA 3.0

Hace cinco años, los ingenieros de Bose desarrollaron auriculares con un sistema integrado de eliminación de ruido. Fueron diseñados para pilotos Voyager que recorrían el mundo sin repostar, pero que eran muy ruidosos. Los auriculares se han modificado para uso industrial y se integrarán en los cascos militares.

Los auriculares contienen altavoces en miniatura para que otros puedan hablar con el usuario. Al lado del altavoz hay un pequeño micrófono que recoge la mezcla de voces no deseadas y el ruido de fondo que ha penetrado desde el exterior. Un circuito procesa la señal audible, capta el ruido no deseado, luego lo inverso en antisound. Este antirruido se introduce en el altavoz con la señal de voz, de modo que el ruido de fondo se cancela cuando entra al oído.

Bose

Dado que la cavidad entre el auricular y el oído es muy pequeña, no hay espacio para que los sonidos de baja frecuencia y de onda larga se reflejen y no estén sincronizados con el sonido. 39; antison. Los sonidos con una frecuencia superior a 1 kilohercio tienen longitudes de onda lo suficientemente cortas como para verse afectadas por los reflejos, pero es más fácil bloquear estas longitudes de onda de los auriculares a través del aislamiento de sonido. Las paredes del casco están hechas de un material de amortiguación muy grueso y sus bordes consisten en una bolsa de gel de silicona que sella el espacio entre el casco y la cabeza.

El resultado es una reducción de ruido de más de 20 decibelios. Bose ahora vende kits de auriculares por alrededor de $ 1,000. La compañía planea desarrollar una versión con batería que los pasajeros de la aerolínea podrán conectar a su sistema de alta fidelidad personal para que la música no se ahogue por el ruido del motor. Los ingenieros de grabación pueden usar el mismo sistema para escuchar una grabación de música grabada en una sala de conciertos sin distraerse con el sonido de la propia orquesta.

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