Làm thế nào để khử tiếng ồn hoạt động?

Tiếng ồn. Đó là tất cả xung quanh chúng ta. Cho dù đó là một đứa trẻ đang khóc, tiếng ồn ào của máy điều hòa không khí hay tiếng bi bô hoạt bát của đồng nghiệp văn phòng của bạn. Một nơi yên tĩnh để làm việc hoặc tận hưởng một số thư giãn đang trở thành một mặt hàng thực sự cao cấp. Công nghệ loại bỏ tiếng ồn có thể giúp mang lại cuộc sống của bạn.

Câu hỏi đặt ra là chức năng khử tiếng ồn hoạt động như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu nguyên lý hoạt động của công nghệ này, để bạn có thể đưa ra lựa chọn sáng suốt khi mua thiết bị chống ồn cho riêng mình.

A (Rất) Tổng quan cơ bản về âm thanh

Âm thanh là năng lượng truyền đi dưới dạng sóng qua một số dạng vật chất. Chúng ta thường nghe thấy âm thanh truyền qua không khí.

Ví dụ, một dây đàn guitar rung động trong không khí, làm văng các phân tử không khí xung quanh. Những phân tử đó xâm nhập vào hàng xóm của chúng, và cứ thế. Khi sóng di chuyển trong không khí chạm vào trống tai của bạn, nó sẽ di chuyển chúng cùng tần số với dây đàn guitar.

Bộ não của bạn chuyển đổi chuyển động đó thành các tín hiệu điện mà sau đó bạn cảm nhận được dưới dạng âm thanh. Đó là một lời giải thích rất đơn giản về âm thanh là gì, nhưng đó là điều ít nhất bạn cần biết để hiểu khả năng khử tiếng ồn.

A (Rất) Tổng quan cơ bản về Chống âm thanh

Một làn sóng có các tính chất khác nhau. Nó có một tần số, là tần số sóng đi qua một chu kỳ đầy đủ.

Sử dụng dây đàn guitar của chúng tôi làm ví dụ một lần nữa. Tần số là tốc độ dây chuyển động trong một lần dao động hoàn toàn. Chúng tôi cảm nhận âm thanh có tần số cao hơn là âm cao. Âm thanh tần số thấp hơn sẽ trầm hơn. Ngoài tần số, sóng còn có biên độ. Đó là độ cao của đỉnh sóng. Tiếp theo, sóng cũng có một giai đoạn. Đây là vị trí của các đỉnh và đáy của sóng.

Nếu bạn tạo ra một sóng âm có cùng biên độ, nhưng ngược pha (các đỉnh là nơi có đáy của sóng kia), thì nó sẽ gây ra giao thoa triệt tiêu. Hai sóng về cơ bản triệt tiêu lẫn nhau. Điều này có thể được thực hiện ở quy mô lớn, nơi bạn cần có nhiều năng lượng trong bộ tạo tiếng ồn như chính âm thanh gốc. Tuy nhiên, nếu bạn chỉ muốn loại bỏ tiếng ồn cho một người, bạn không cần nhiều năng lượng, đó là lúc tai nghe khử tiếng ồn phát huy tác dụng.

Tai nghe khử tiếng ồn

Tai nghe khử tiếng ồn là một tuyệt tác công nghệ. Ở bên ngoài tai nghe, có các micrô lấy mẫu tiếng ồn xung quanh bên ngoài tai nghe. Âm thanh này được phân tích bằng thiết bị điện tử trên bo mạch, sử dụng một thuật toán toán học. Mỗi nhà sản xuất tai nghe đều có thuật toán nước sốt bí mật của riêng mình, tất cả đều hoạt động ở các mức độ hiệu quả khác nhau.

Thuật toán được sử dụng để tính toán sóng chống nhiễu cần thiết để triệt tiêu tiếng ồn xung quanh nơi bạn đang ở. Sau đó, một thiết bị được gọi là bộ chuyển đổi, về bản chất là một loại loa, tạo ra sóng chống nhiễu.

Hiệu quả cuối cùng là khi bạn bật chức năng khử tiếng ồn, bạn đột nhiên chìm trong (gần) im lặng. Điều này cho phép bạn thưởng thức âm thanh của mình ở độ trung thực tốt hơn nhiều hoặc chỉ tận hưởng một chút yên bình và tĩnh lặng.

Khử tiếng ồn chủ động và thụ động

Quá trình chúng tôi vừa mô tả thường được gọi trên các tờ thông số kỹ thuật sản phẩm là “khử tiếng ồn chủ động” hoặc một cái gì đó tương tự. Thật khó hiểu, một số tai nghe tuyên bố có một thứ gọi là loại bỏ tiếng ồn “thụ động”.

Điều rất quan trọng là không được nhầm lẫn giữa hai tính năng này. Thực sự không có cái gọi là khử tiếng ồn thụ động. Thuật ngữ này thực sự có nghĩa là một cặp tai nghe nhất định được thiết kế để chặn âm thanh bằng cách sử dụng cách âm cũ đơn giản.

Điều này có nghĩa là chất liệu và thiết kế của tai nghe sẽ cách ly bạn khỏi tiếng ồn bên ngoài ở một mức độ nào đó. Theo quan điểm đó, việc thọc ngón tay vào tai cũng là “loại bỏ tiếng ồn thụ động”.

Có nhiều điều để nói về một cặp tai nghe cung cấp khả năng cách ly âm thanh tuyệt vời, nhưng việc liên kết điều đó với khả năng khử tiếng ồn là một việc làm khó tiếp thị.

Hạn chế của việc khử tiếng ồn chủ động

Công nghệ khử tiếng ồn chủ động hiện tại không thể loại bỏ tiếng ồn một cách hoàn hảo. Chúng hoạt động cực kỳ hiệu quả khi đối mặt với các nguồn ồn liên tục, có thể dự đoán được. Hãy nghĩ đến động cơ phản lực, tiếng ồn ào của máy điều hòa không khí hoặc máy nén tủ lạnh của bạn. Tính năng khử tiếng ồn chủ động hiện đại cực kỳ tốt trong việc xóa hoàn toàn loại âm thanh đó.

Ngược lại, những âm thanh không thể đoán trước đột ngột gây ra nhiều thách thức hơn. Điều này thường bao gồm các cuộc trò chuyện ồn ào của con người, ai đó làm vỡ cốc thủy tinh hoặc bất kỳ tiếng ồn nào khác mà thuật toán không có thời gian để phân tích. Điều đó nói lên rằng, các hệ thống tiên tiến mới với bộ xử lý nhanh hơn và các thuật toán phức tạp hơn cũng đang bắt đầu đối phó với những loại nhiễu này.

Một ví dụ thú vị về công nghệ khử tiếng ồn chủ động chuyên biệt như vậy là ở dạng bịt tai điện tử được sử dụng khi bắn súng trường, súng lục và các loại súng cầm tay khác.

Các loại bịt tai này sử dụng cách ly âm thanh thụ động để chặn tất cả âm thanh, giống như các loại bịt tai chụp ảnh thông thường. Tuy nhiên, họ có micrô bên ngoài truyền âm thanh xung quanh bạn để duy trì nhận thức về tình huống. Vì vậy, bạn có thể trò chuyện với người khác một cách dễ dàng. Tuy nhiên, âm lượng tối đa của tất cả âm thanh xung quanh bạn được giữ ở mức tối đa thoải mái.

Các hệ thống này thường có thể cung cấp âm thanh định hướng và khuếch đại âm thanh yên tĩnh, đồng thời loại bỏ tiếng súng. Nó không hoàn toàn giống công nghệ như tai nghe khử tiếng ồn thông thường, nhưng nó có liên quan chặt chẽ với nhau.

Loại bỏ tiếng ồn được hỗ trợ bởi AI

Một bước phát triển khá mới là ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo để loại bỏ những tạp âm không mong muốn từ một tín hiệu âm thanh. Thật không may, điều này hoàn toàn không thể xảy ra trong thời gian thực, vì vậy nó không hiệu quả trong việc khử tiếng ồn. Tính năng rất tốt của nó là loại bỏ tạp âm khỏi tín hiệu micrô.

Ví dụ: nếu bạn đang cố gắng gọi điện qua Skype cho ai đó hoặc ghi âm giọng nói trong môi trường ồn ào, người ở đầu dây bên kia có thể khó hiểu bạn đang nói gì. Sử dụng trí thông minh nhân tạo, luồng âm thanh đó có thể được phân tích và mọi thứ trừ giọng nói của chính bạn có thể bị loại bỏ.

Ví dụ: ứng dụng RTX Voice của Nvidia sử dụng phần cứng học sâu đặc biệt trong cạc đồ họa RTX của họ để xử lý âm thanh micrô. Vì vậy, cho dù ai đó đang gõ bàn phím, hút bụi sàn nhà hay đang thi công công trình xây dựng, thì khán giả của bạn sẽ không nghe thấy điều gì trong số đó. Bạn có thể xem phần trình diễn của công nghệ đáng kinh ngạc này tại đây.

Vì có đủ thời gian giữa nơi bạn nói vào micrô và người khác nghe thấy âm thanh để AI hoạt động, nên không có vấn đề gì về giới hạn thời gian thực. Có lẽ với tiến bộ công nghệ, các phương pháp loại bỏ tiếng ồn AI siêu hiệu quả này cũng sẽ hoạt động như một hình thức khử tiếng ồn tai nghe.

Micrô khử tiếng ồn

Chuyển sang từ tai nghe, một nơi khác mà một công nghệ tương tự có thể rất hữu ích đối với hầu hết mọi người, đặc biệt là hiện nay rất nhiều người trong chúng ta phụ thuộc vào công việc từ xa, đó là micrô khử tiếng ồn.

Một lần nữa, mặc dù ngôn ngữ tiếp thị sử dụng thuật ngữ “khử tiếng ồn”, các micrô này không tạo ra chất chống ồn để can thiệp vào nguồn phát ra tiếng ồn. Thay vào đó, họ lấy âm thanh tổng thể và sau đó áp dụng cùng một loại thuật toán xác định tiếng ồn cho nó. Xóa nó khỏi luồng âm thanh đầu vào trước khi truyền nó vào.

Bạn thậm chí còn nhận được các giải pháp loại bỏ tiếng ồn micrô hỗ trợ AI trong dòng, chẳng hạn như bộ điều hợp ASUS này. Cắm nó vào cổng USB, kết nối tai nghe của bạn với nó và bộ não điện tử nhỏ bên trong sẽ loại bỏ những tiếng ồn không mong muốn, chỉ để lại giọng nói trong trẻo của bạn.

Âm thanh của sự im lặng

Bạn không thực sự nhận thấy tiếng ồn liên tục của cuộc sống hiện đại nghiền nát bạn như thế nào cho đến khi bạn tìm cách chặn nó. Đeo một cặp tai nghe chống ồn tốt có thể cảm thấy như một làn gió tươi mát thổi bay nỗi lo lắng về mức độ thấp của bạn.

Bây giờ bạn đã biết cách thức hoạt động của tính năng khử tiếng ồn, bạn có thể đưa ra quyết định sáng suốt hơn về bộ chống ồn mà mình lựa chọn. Nếu bạn mua đúng thứ, bạn sẽ thấy rằng âm thanh của sự im lặng thực sự là thứ âm nhạc hay nhất mà bạn có thể có được.