Você provavelmente já notou que há um muito de fones de ouvido com cancelamento de ruído no mercado agora. Infelizmente para o consumidor, no entanto, a eficácia do circuito de cancelamento de ruído varia radicalmente de fone de ouvido para fone de ouvido. Alguns deles são tão eficazes que você pode pensar que algo está errado com seus ouvidos. Mas alguns deles apenas cancelam alguns decibéis de ruído. Pior ainda, alguns deles adicionam assobios audíveis, então enquanto eles estão reduzindo o ruído em baixas freqüências, eles estão aumentando em altas frequências.
Felizmente, medir a função de cancelamento de ruído em um fone de ouvido é relativamente simples. O processo envolve a geração de ruído rosa por meio de um conjunto de alto-falantes e, em seguida, a medição da quantidade de som que passa pelos fones de ouvido até os ouvidos.
01 de 04Etapa 1: Configurando a engrenagem
A parte de medição do mesmo requer um software básico de analisador de espectro de áudio, como o True RTA; uma interface de microfone USB, como o Blue Microphones Icicle; e um simulador de orelha / bochecha, tal como o G.R.A.S 43AG que utilizo, ou um manequim de medio de auscultadores, como o G.R.A.S. KEMAR
Você pode ver a configuração básica na foto acima. Esse é o 43AG no canto inferior esquerdo, equipado com um fone de ouvido de borracha que representa um lóbulo de orelha típico de pessoas maiores, ou seja, homens americanos e europeus. Os auriculares estão disponíveis em vários tamanhos e diferentes durômetros.
Passo 2: Fazendo algum barulho
Gerar os sinais de teste é realmente um pouco mais difícil se você for pelo livro. O padrão de medição de headphone IEC 60268-7 determina que a fonte de som para este teste deve ser de oito alto-falantes posicionados nos cantos da sala, cada um reproduzindo uma fonte de ruído não correlacionada. Não correlacionado significa que cada alto-falante recebe seu próprio sinal de ruído aleatório, de modo que nenhum dos sinais é o mesmo.
Para este exemplo, a configuração envolveu dois alto-falantes amplificados Genelec HT205 em cantos opostos do meu escritório / laboratório, cada um disparando no canto para melhor dispersar seu som. Os dois alto-falantes recebem sinais de ruído não correlacionados. Um subwoofer Sunfire TS-SJ8 em um canto adiciona alguns graves.
Você pode ver a configuração no diagrama acima. Os pequenos quadrados que atiram nos cantos são os Genelecs, o grande retângulo no canto inferior direito é o Sunfire sub, e o retângulo marrom é o banco de testes onde eu faço as medições.
03 de 04Etapa 3: executando a medição
Para iniciar a medição, consiga o ruído e, em seguida, defina o nível de ruído de modo a medir 75 dB perto da entrada do canal auditivo de borracha falsa do 43AG, medido usando um medidor de nível de pressão sonora padrão (SPL). Para obter uma linha de base do que o som está fora do ouvido falso, para que você possa usá-lo como referência, clique na tecla REF em TrueRTA. Isto dá-lhe a linha plana no gráfico a 75 dB. (Você pode ver isso na próxima imagem.)
Em seguida, coloque o fone de ouvido no simulador de orelha / bochecha. A parte inferior do meu banco de testes está equipada com blocos de madeira, de modo que a distância da placa superior do 43AG até o fundo dos blocos de madeira é exatamente igual às dimensões da minha cabeça em meus ouvidos. (Não me lembro exatamente o que eu era, mas é cerca de 7 polegadas.) Isso mantém a pressão adequada do fone de ouvido contra o simulador de orelha / bochecha.
De acordo com a IEC 60268-7, configurei o TrueRTA para suavização de 1/3 de oitava e ajustei-o para a média de 12 amostras diferentes. Ainda assim, como qualquer medida envolvendo ruído, é impossível obter 100% de precisão porque o ruído é aleatório.
04 de 04Etapa 4: confirmando o resultado
Este gráfico mostra o resultado de uma medição do fone de ouvido com cancelamento de ruído Phiaton Chord MC 530. A linha ciano é a linha de base, o que o simulador de orelha / bochecha "ouve" quando não há fone de ouvido lá. A linha verde é o resultado com o cancelamento de ruído desligado. A linha roxa é o resultado com o cancelamento de ruído ativado.
Observe que o circuito de cancelamento de ruído tem seu efeito mais forte entre 70 e 500 Hz. Isso é típico, e é uma coisa boa porque é a banda na qual reside o ruído do motor dentro de uma cabine de avião. Note também que o circuito de cancelamento de ruído pode realmente aumentar o nível de ruído em altas freqüências, como podemos ver nesta tabela, onde o ruído é maior entre 1 e 2,5 kHz com cancelamento de ruído ligado.
Mas o teste não está terminado até que seja confirmado de ouvido. Para fazer isso, eu uso o meu sistema estéreo para reproduzir uma gravação que fiz de som dentro de uma cabine de avião. Fiz minha gravação em um dos assentos traseiros de um jato MD-80, um dos tipos mais antigos e barulhentos atualmente em serviço comercial nos EUA. Então eu vejo - ou ouço - como é bom o trabalho que o fone de ouvido pode fazer reduzindo não só o ruído do jato, mas o ruído dos anúncios e outros passageiros.
Eu tenho feito essa medição há alguns anos, e a correlação entre a medição e o desempenho real de cancelamento de ruído que experimentei em aviões e ônibus é excelente com fones de ouvido over-ear e on-ear. A medição não é tão boa com fones de ouvido porque com esses eu geralmente tenho que remover a placa da bochecha do simulador e usar um G.R.A.S. Acoplador RA0045 para a medição. Assim, parte do efeito de oclusão (bloqueio) de grandes modelos intra-auriculares é perdido. Mas ainda é um excelente indicador de quão bem funciona o circuito de cancelamento de ruído.
Note que, como toda medição de áudio, esta não é perfeita.Embora o subwoofer esteja o mais longe possível do banco de testes, o banco de testes é colocado nos pés de feltro, e o simulador de orelha / bochecha tem pés de borracha compatíveis, pelo menos algumas vibrações graves se infiltram diretamente no microfone por condução física. Eu tentei melhorar isso adicionando mais preenchimento sob o simulador, mas sem sucesso, provavelmente porque as vibrações no ar também transmitem algum som para o corpo do simulador.
