Comprender: reducción activa de ruido

7

¡Ruido, qué dolor! Qué podría ser peor para estropear la escucha de tu canción favorita que sufrir el ruido de fondo de la ciudad, el transporte público, los transeúntes… Sin embargo, existe una solución: la reducción de ruido.

Probablemente no haya mejor lugar que una sala de conciertos o un estudio para escuchar la actuación de un artista. De acuerdo en que esto no siempre es práctico y que escuchar con auriculares muchas veces te permite disfrutar de tus canciones favoritas estés donde estés. Aún así, dependemos del ruido ambiental, como las bocinas de los automóviles, los chirridos de los bogies del metro, los llantos de los niños y otras cosas alegres. Sin embargo, existen soluciones para contrarrestar la contaminación acústica.

Aislamiento pasivo: concepto simple, implementación compleja

Aislar de forma pasiva, sin ningún mecanismo activo, no es muy complicado… al menos en teoría. Para ello basta con utilizar un material resistente, grueso, preferiblemente denso, que se interponga entre la fuente del ruido y el oyente para aislar a este último. Y si eso no es suficiente, simplemente agregue más. Esta es la función de las orejeras de espuma de un casco cerrado; además de comodidad.

Pero aquí está: cuanto más aislamiento desee, más aislamiento deberá agregar; o bien alternar capas de diferentes materiales según hábiles mezclas para diseñar un sándwich de aislamiento en el que cada espesor juegue un papel diferente. Y el espesor sigue creciendo. Para nuestro estudio de grabación o nuestra sala de conciertos al principio del artículo, no hay problema, ¡hay espacio para colocar el aislamiento! En un casco, por otro lado, el espacio es reducido y el producto final no debe ser demasiado grande, pesado o feo.

Como resultado, en el aislamiento pasivo, y a pesar de los avances recientes desde la explosión de los auriculares nómadas (en particular, la espuma con memoria de forma, que proporciona un mejor sellado del pabellón auricular), es raro que se superen los 20 dB de mitigación.

Los auriculares internos han aportado una ganancia considerable al aislamiento pasivo: directamente alojados en el canal auditivo, la obstrucción es más fácil de obtener y más eficiente. Como resultado, con puntas biflange o de espuma, es posible superar los 26 dB de atenuación. ¡Esto ya es cuatro veces mejor que la atenuación de los auriculares!

Pero para seguir avanzando en esta búsqueda del silencio absoluto, es difícil ir más allá sin transformar el casco nómada en un casco de cancelación de ruido de obra. El uso de tecnología activa pasa a ser obligatorio.

Al infinito y más allá !

Segunda mitad del siglo XX, en plena Guerra Fría, la conquista del espacio se convirtió en una prioridad para EEUU. Tras el éxito del programa Apolo, la NASA se embarcó en el desarrollo de un transbordador espacial que permitiera viajes regulares e intervenciones en el espacio.

Cuando el proyecto está a punto de llegar a su fin, aparece un problema inesperado pero importante: el ruido que se genera dentro de la cabina es absolutamente enorme. Nada ayuda, ni siquiera los mejores auriculares con cancelación de ruido de la época. Si la tripulación sufriera la contaminación acústica de la máquina, perderían rápidamente sus oídos. Imposible continuar en estas condiciones.

Una marca ya bien establecida en el sector del audio profesional, Bose, trabajará entonces para desarrollar auriculares con cancelación de ruido, orientados hacia la tecnología activa. Y el colmo de la felicidad, el principio no es muy complicado de implementar y cabe en un pequeño volumen.

Nuestra selección de auriculares con reducción de ruido activa

¡Como en matemáticas! Recordamos, para la mayoría de nosotros, el descubrimiento de los números negativos: . ¡Listo, se inventa la reducción activa de ruido!

Un pequeño recordatorio de la física esta vez: el sonido es una onda que se transmite gracias a la elasticidad del medio en el que se propaga (normalmente el aire) en forma de ondas longitudinales. De hecho, entre la fuente de sonido y nuestro oído, un sonido se mueve en forma de variaciones de presión más o menos significativas, localizadas de áreas cercanas a áreas cercanas. Como las olas que vemos desplegándose en el agua después de tirar una piedra.

Si somos capaces de emitir simultáneamente exactamente lo contrario de la onda que queremos suprimir, la suma de las dos será cero: 1+(-1) = 0!

Por lo tanto, los auriculares con cancelación activa de ruido son bastante simples de fabricar: se coloca un micrófono que capta los ruidos externos al ras de la carcasa exterior de los auriculares (uno a cada lado del casco). Un pequeño circuito electrónico se encarga de “revertirlo” y luego enviarlo a los oídos del portador del casco. Esta onda opuesta se encontrará con la onda de ruido original y las dos se cancelarán entre sí.

En el caso de los auriculares con reducción de ruido que conocemos hoy en día, la onda sonora opuesta al ruido simplemente se suma al sonido de la música que estamos escuchando. Cancela este ruido y el oyente solo escucha la música.

Con el paso del tiempo, la tecnología se volvió más refinada. Se ha incrementado el número de micrófonos (las referencias más recientes integran hasta 4 micrófonos por auricular) y los procesadores de cálculo han ganado en rendimiento. De hecho, el más mínimo cambio en la sincronización entre el ruido externo y la onda de atenuación anulará los intentos de atenuar el ruido; peor aún, ¡generará ruido adicional! Un defecto que se puede ver en muchos auriculares con reducción activa de ruido (o auriculares NC) a precios bajos, o de fabricantes sin escrúpulos.

Hoy y mañana

La generación actual de auriculares con cancelación activa de ruido supera con creces a sus antepasados. Además de la potencia informática y el mayor número de micrófonos, los fabricantes han analizado la sensibilidad del oído humano. De hecho, este último no reacciona de la misma manera a diferentes sonidos, según sean más o menos graves o agudos. Los nuevos algoritmos se centran en los más problemáticos.

Audio-Technica introdujo recientemente un sistema de perfiles: dependiendo de si desea estar tranquilo en un lugar ya pacífico, en medio de la calle o en la oficina (cada entorno tiene un perfil de ruido diferente), los auriculares adoptan diferentes máscaras y se adaptan a el lugar de la escucha. Un avance significativo que permite soportar la reducción activa del ruido incluso para los usuarios que hasta ahora se han sentido molestos por la sensación física que producen estos auriculares. Y mañana ?

En el futuro, ya no serán los auriculares los que aíslen, sino habitaciones o lugares enteros. De hecho, la gestión de las interacciones e interferencias entre ondas está en el centro de una gran cantidad de investigaciones en curso sobre los sistemas de radiodifusión de audio espacializados del mañana. Así, en el Ircam (Instituto de Investigación y Coordinación Acústica/Música), WFS (WaveField Synthesis, o Síntesis de Campo de Ondas) utiliza varios cientos de altavoces alineados y controlados por computadoras para reproducir una fuente de sonido virtual dentro de una habitación. ¡Y es posible colocar esta fuente “falsa” en cualquier lugar de la habitación! Entonces, un oyente podría creer que su vecino de asiento acaba de hablarle, mientras que el sonido proviene de los rieles de los altavoces.

Si es posible simular una fuente virtual colocada en cualquier lugar de una habitación, también es posible “apuntar” a un oyente en particular o, por el contrario, silenciar un área completa.

Así, sin duda, más adelante será posible, en una biblioteca por ejemplo, aislarse de los sonidos del entorno para leer un libro en paz, mientras un vecino de la oficina situado a unas decenas de centímetros de distancia estará emitiendo en un sonido música de fondo “halo” de su elección.

en los autos

No parece obvio a primera vista, ¡pero la reducción activa del ruido ya se ha introducido en los automóviles!

Nada fuera de lo común allí: la mayor parte de las molestias en la cabina provienen del ruido del motor y el ruido de rodadura. Como resultado, los especialistas en reducción activa de ruido se hicieron cargo de sus circuitos de procesamiento, los conectaron a micrófonos ubicados en el habitáculo, así como a la computadora de a bordo que transmite la velocidad del motor en tiempo real. Los DSP (procesadores dedicados a cálculos específicos) son los encargados de emitir una señal contraria en el habitáculo.

Resultado, el motor es menos ruidoso, el rozamiento del aire y los neumáticos también, pero los golpes de bocina, ¡ellos, no se enmascaran!

0 Shares:
You May Also Like