Anda kelelahan. Perjalanan sudah berakhir. Yang Anda inginkan hanyalah menyesuaikan diri dengan playlist favorit Anda. Namun Pemkot punya rencana lain. Sebuah bor menghantam lokasi konstruksi terdekat. Klakson berbunyi. Suara-suara berteriak mengatasi hiruk pikuk. Itu cukup membuat siapa pun kehilangan akal sehatnya.
Masukkan headphone peredam bising. Mereka menjanjikan keheningan. Atau setidaknya, faksimili yang masuk akal. Tapi apakah mereka berhasil? Dan yang lebih penting, bagaimana sebenarnya mereka melakukan trik tersebut?
Mari kita lihat di balik terpal.
Dua Jenis Isolasi Kebisingan
Tidak semua pengurangan kebisingan headphone diciptakan sama. Terdapat perbedaan yang signifikan antara isolasi kebisingan pasif dan pembatalan kebisingan aktif. Membingungkan keduanya mengarah pada ekspektasi buruk.
Isolasi pasif berfungsi persis seperti penyumbat telinga berkualitas tinggi. Itu adalah penghalang fisik. Earbud atau penutup telinga berada di saluran telinga atau di atas telinga Anda. Ini menghalangi gelombang suara mencapai gendang telinga Anda melalui massa dan segel.
Metode ini sederhana. Ini efektif untuk suara frekuensi tinggi. Ini bekerja dengan baik melawan panggilan burung, suara piring, atau obrolan jarak jauh. Tapi itu ada batasnya. Gemuruh frekuensi rendah? Mereka cenderung menyelinap masuk.
Untuk memblokirnya, Anda memerlukan segel yang rapat. Jika headphone Anda longgar, Anda akan mengalami kebocoran. Suara bocor. Isolasi gagal. Beberapa orang merasa monitor in-ear yang dipasang ketat tidak nyaman. Tekanan meningkat. Setelah satu jam, Anda mungkin sakit kepala. Itu adalah trade-off untuk pemblokiran fisik.
Penjelasan Pembatalan Kebisingan Aktif
Pembatalan kebisingan aktif, atau ANC, adalah pendekatan yang lebih canggih. Itu tidak bergantung pada segel. Itu bergantung pada fisika. Khususnya pada prinsip interferensi destruktif.
Berikut mekanisme dasarnya:
- Mikrofon menangkap suara. Mikrofon kecil di bagian luar penutup telinga mendengarkan lingkungan sekitar. Mereka mendeteksi gelombang kebisingan yang masuk.
- Prosesor menganalisis suara. Chip internal headphone mempelajari bentuk gelombang. Ini memetakan frekuensi dan amplitudo kebisingan yang tidak diinginkan.
- Anti-noise dihasilkan. Sistem menciptakan gelombang suara baru yang merupakan kebalikan dari noise. Ini disebut sinyal “anti-noise”.
- Gelombang bertabrakan. Gelombang anti kebisingan bertemu dengan gelombang kebisingan yang masuk. Puncak gelombang yang satu mengisi lembah gelombang lainnya.
Hasilnya? Pembatalan.
Ibarat pertemuan dua gelombang laut. Jika satu gelombang tinggi sedangkan gelombang lainnya rendah, gelombang-gelombang tersebut akan saling menghilangkan. Air menjadi datar. Dalam dunia audio, flat berarti keheningan. Atau dekat dengannya.
“ANC tidak menciptakan keheningan. ANC menghilangkan suara frekuensi rendah yang spesifik dan berulang.”
Proses ini terjadi dalam milidetik. Otak Anda hampir tidak menyadari penundaan tersebut. Anda hanya lebih sedikit mendengar suara mesin bus atau turbin pesawat.
Apa yang Sebenarnya Dihapus oleh ANC?
ANC bukanlah sihir. Ini bukan tombol mute universal. Ia berjuang dengan jenis suara tertentu.
Ini berfungsi paling baik pada:
* Kebisingan mesin
* Kabin pesawat berdengung
* AC bergemuruh
* Getaran jalur kereta
Suara-suara ini konsisten. Itu bisa ditebak. Algoritme dapat melacaknya dan menghasilkan gelombang balik secara efektif.
Ia berjuang dengan:
* Ucapan manusia
* Suara keras yang tiba-tiba (seperti suara mobil yang menjadi bumerang)
* Suara bernada tinggi (seperti gonggongan anjing)
Mengapa? Karena ucapannya kacau. Ini mengubah nada dan volume dengan cepat. Sistem tidak bisa
Bukan suatu kebetulan jika peredam bising aktif telah menjadi standar emas untuk headphone. Kami tidak lagi mengandalkan busa tebal atau plastik berat untuk menghalangi dunia luar. Sebaliknya, kita menggunakan teknologi yang sangat cerdas yang mengubah kekacauan di dunia luar menjadi tidak menguntungkan. Teknologi ini mengandalkan prinsip anti kebisingan, menghasilkan gelombang suara yang dirancang khusus untuk menghapus gelombang suara yang masuk.
Tapi bagaimana cara menghapus suara? Anda tidak bisa begitu saja menekan “hapus” pada suatu frekuensi.
Di dalam earcup terdapat mikrofon eksternal. Tugasnya hanyalah mendengarkan. Ini menangkap deru mesin pesawat, obrolan di kedai kopi, atau dengungan sistem HVAC. Data tersebut dikirim secara instan ke prosesor kecil. Perangkat elektronik tidak hanya mendengar kebisingan; mereka menganalisisnya. Mereka memetakan bentuk gelombang.
Bayangkan senar gitar. Saat Anda memetik senar E rendah, senar tersebut bergetar dengan kecepatan dan kekuatan tertentu. Sifat fisik tersebut menentukan apa yang Anda dengar. Dalam akustik, kita menyebutnya amplitudo (seberapa keras atau kuat gelombang) dan frekuensi (seberapa cepat getarannya). Mikrofon menangkap parameter yang tepat dari dunia luar.
Interferensi Merusak dalam Tindakan
Setelah prosesor mengetahui bentuk suara yang masuk, prosesor akan membuat bayangan cerminnya. Ini adalah anti-kebisingan. Jika gelombang suara yang masuk mempunyai puncak—titik tekanan yang tinggi—anti-kebisingan menghasilkan lembah yang sesuai, yaitu titik rendah dengan besaran yang sama. Ketika kedua gelombang ini bertemu, mereka saling meniadakan.
Fenomena ini dikenal sebagai interferensi destruktif. Ini adalah konsep fisika dasar yang berlaku untuk semua gelombang, bukan hanya suara. Bayangkan melempar dua batu ke ujung bak mandi yang berlawanan. Riak menyebar dari setiap batu. Jika diatur waktunya dengan tepat, puncak dari satu riak akan bertemu dengan lembah yang lain. Di bagian tengah, air menjadi tenang. Datar. Diam.
Itulah yang terjadi pada gendang telinga Anda. Kebisingan dan anti-kebisingan bertabrakan dan menetralisir satu sama lain sebelum dapat merangsang saraf pendengaran Anda. Hasilnya tidak hanya lebih tenang. Itu keheningan. Atau sedekat mungkin dengan fisika.
Mengapa Anda Masih Dapat Mendengar Dunia di Sekitar Anda
Berjalan melalui kota yang padat dengan peredam bising aktif tidak berarti Anda memasuki ruang hampa. Kedengarannya berisiko, hampir sembrono, untuk meredam suara lalu lintas dan pejalan kaki, namun teknologi ini tidak dirancang untuk menciptakan keheningan mutlak. Bahkan headphone peredam bising terbaik di pasaran pun membiarkan suara sekitar masuk.
Sebagiannya bersifat fisik. Tidak ada penutup telinga yang pas di kepala Anda. Celah kecil tersebut bertindak sebagai kebocoran, membiarkan suara-suara eksternal melewati material peredam sepenuhnya. Namun ada alasan kedua yang lebih menarik mengapa Anda tetap sadar akan lingkungan sekitar Anda: konduksi tulang.
Tubuh Anda bukan hanya pengamat pasif. Tulang tengkorak Anda menangkap getaran dari suara lingkungan yang keras dan mengirimkannya langsung ke telinga bagian dalam. Hal ini mengabaikan fungsi normal gendang telinga. Tidak ada keajaiban elektronik di headphone Anda yang dapat menghentikan getaran yang sudah menjalar ke tulang Anda.
Fisika Frekuensi dan Waktu
Keterbatasan sebenarnya dari peredam bising terletak pada cara ia menangani berbagai jenis suara. Ini sangat bagus pada frekuensi yang lebih rendah. Dengung mesin pesawat yang pelan dan terus-menerus atau gemuruh lalu lintas di kejauhan? Itu dinetralkan dengan presisi yang mengesankan.
Inilah alasannya. Untuk membatalkan gelombang suara, headphone harus menghasilkan “anti-gelombang” yang merupakan kebalikan dari kebisingan. Hal ini memerlukan sistem untuk mendengarkan dunia luar dan menghasilkan sinyal balasan dalam sepersekian detik. Penundaan antara mendengar kebisingan dan menciptakan anti-kebisingan hanya boleh dalam milidetik.
Jika sistem terlalu lambat, gelombang suara asli sudah mencapai telinga Anda bahkan sebelum sinyal pembatalan tiba. Ini adalah perlombaan melawan fisika.
Masalah pengaturan waktu ini menjadi masalah besar pada suara bernada tinggi. Frekuensi tinggi bergetar lebih cepat daripada frekuensi rendah. Mereka mengubah bentuk dan amplitudo dengan cepat, membuatnya lebih sulit untuk diprediksi dan dilawan secara akurat. Teknologi ini berjuang untuk mengimbangi gelombang jeritan anak yang kacau dan bergerak cepat atau pintu yang dibanting.
Jadi, meskipun Anda mungkin merasa terisolasi dari dengungan kereta bawah tanah, Anda masih akan mendengar suara-suara tajam dan tiba-tiba yang memerlukan perhatian. Ini bukan bug. Ini adalah fitur keselamatan yang dibangun dalam batasan teknik akustik. Anda tidak pernah benar-benar terputus. Dunia masih menemukan jalan masuknya, baik melalui celah segel atau melalui tulang tengkorak Anda.
