¿Cómo funciona la cancelación de ruido?

Ruido. Está a nuestro alrededor. Ya sea un bebé que llora, el zumbido de un aire acondicionado o el animado balbuceo de sus compañeros de oficina. Un lugar tranquilo para trabajar o relajarse se está convirtiendo en un producto premium. La tecnología de cancelación de ruido puede ayudarlo a devolver el zen a su vida.

La pregunta es: ¿cómo funciona la cancelación de ruido? Repasemos los principios de la tecnología para que pueda tomar una decisión informada al comprar su propio equipo de cancelación de ruido.

Una vista previa de sonido (muy) básica

El sonido es energía que viaja como una onda a través de una forma de materia. Por lo general, escuchamos sonidos transmitidos por el aire.

Por ejemplo, una cuerda de guitarra vibra en el aire, derribando moléculas de aire. Estas moléculas golpean a sus vecinas y así sucesivamente. Cuando la onda que se mueve a través del aire golpea sus tímpanos, los mueve a la misma frecuencia que el guitarra cadena.

Su cerebro convierte este movimiento en señales eléctricas que luego percibe como sonido. Es una explicación muy simplista de lo que es el sonido, pero es lo mínimo que necesita saber para comprender la cancelación de ruido.

Una descripción (muy) básica de anti-sonido

Una ola tiene diferentes propiedades. Tiene una frecuencia, que es la frecuencia con la que la onda atraviesa un ciclo completo.

Nuevamente usando nuestra cuerda de guitarra como ejemplo. La frecuencia es la velocidad a la que la cuerda se mueve a través de una vibración completa. Percibimos los sonidos de alta frecuencia como sonidos de tono alto. El sonido de baja frecuencia es más bajo. Además de la frecuencia, las ondas también tienen amplitud. Esta es la altura del pico de la ola. Entonces la onda también tiene una fase. Esta es la posición de los picos y valles de la ola.

Si genera una onda de sonido de la misma amplitud, pero de fase opuesta (los picos están donde están los valles de la otra onda), causa una interferencia destructiva. Las dos ondas esencialmente se anulan entre sí. Esto se puede hacer a gran escala, donde necesita tener tanta energía en su generador de cancelación de ruido como el sonido original en sí. Sin embargo, si solo desea la cancelación de ruido para una persona, no necesita mucha energía, aquí es donde entran en juego los auriculares con cancelación de ruido.

Auriculares con cancelación de ruido

Los auriculares con cancelación de ruido son maravillas tecnológicas. En el exterior de los auriculares, hay micrófonos que muestrean el ruido ambiental fuera de los auriculares. Este sonido es analizado por la electrónica de a bordo, utilizando un algoritmo matemático. Cada fabricante de cascos tiene su propio algoritmo de salsa secreto, todos los cuales operan a diferentes niveles de eficiencia.

El algoritmo se utiliza para calcular la onda anti-ruido necesaria para interferir destructivamente con el ruido ambiental en el lugar donde se encuentra. Luego, un dispositivo llamado transductor, que es básicamente un tipo de altavoz, genera la onda anti-ruido.

El efecto final es que cuando activa la función de cancelación de ruido, de repente se ve envuelto en (casi) silencio. Esto le permite disfrutar de su audio con mucha mejor fidelidad o simplemente disfrutar de un poco de paz y tranquilidad.

Cancelación de ruido activa y pasiva

El proceso que se acaba de describir se suele denominar en las hojas de datos del producto «cancelación activa de ruido» o algo similar. De manera confusa, algunos auriculares afirman tener algo llamado cancelación de ruido «pasiva».

Es muy importante no confundir estas dos características. La cancelación pasiva de ruido realmente no existe. Lo que este término significa en realidad es que un par de auriculares determinado se diseñó para bloquear el sonido mediante una insonorización anticuada.

Esto significa que los materiales y el diseño de los auriculares lo aíslan hasta cierto punto del ruido exterior. Desde este punto de vista, meterse los dedos en los oídos también es «cancelación pasiva de ruido».

Hay mucho que decir sobre un par de auriculares que ofrecen un excelente aislamiento de sonido, pero vincular eso con la cancelación de ruido es un juego de manos de marketing.

Los límites de la cancelación activa de ruido

La tecnología de cancelación activa de ruido actual no puede bloquear el ruido a la perfección. Funcionan increíblemente bien cuando se trata de fuentes de ruido constantes y predecibles. Piense en un motor a reacción, el zumbido de un aire acondicionado o el compresor de su refrigerador. La cancelación activa de ruido moderna es increíblemente eficaz para borrar por completo este tipo de sonido.

Por el contrario, los sonidos repentinos e impredecibles plantean un desafío mucho mayor. Esto generalmente incluye conversaciones humanas ruidosas, alguien rompiendo una taza de vidrio o cualquier otro ruido que el algoritmo no tenga tiempo de analizar. Dicho esto, los nuevos sistemas de vanguardia con procesadores más rápidos y algoritmos más sofisticados también están comenzando a lidiar con este tipo de ruido.

Un ejemplo interesante de esta tecnología especializada de cancelación activa de ruido son las orejeras electrónicas que se utilizan al disparar rifles, pistolas y otras armas de fuego.

Estos auriculares con cancelación de ruido utilizan aislamiento de sonido pasivo para bloquear todo el sonido, al igual que los auriculares con cancelación de ruido convencionales. Sin embargo, tienen micrófonos externos que atraviesan el sonido que te rodea para mantener la conciencia de la situación. Para que pueda tener una conversación con otra persona con facilidad. Sin embargo, el volumen máximo de todos los sonidos que le rodean se mantiene por debajo de un máximo cómodo.

Estos sistemas a menudo pueden proporcionar sonido direccional y también amplificar sonidos silenciosos, mientras cancelan los disparos. No es exactamente la misma tecnología que los auriculares convencionales con cancelación de ruido, pero está estrechamente relacionada.

Cancelación de ruido impulsada por IA

Un desarrollo relativamente nuevo es la aplicación de tecnología de inteligencia artificial para eliminar el ruido no deseado de una señal de audio. Desafortunadamente, esto todavía no puede suceder en tiempo real, por lo que no es efectivo para la cancelación de ruido. Lo que hace muy bien es eliminar el ruido de la señal de un micrófono.

Por ejemplo, si está tratando de comunicarse por Skype con alguien o hacer una grabación de voz en un entorno ruidoso, puede ser difícil para la persona del otro lado entender lo que está diciendo. Usando inteligencia artificial, esta secuencia de audio se puede analizar y todo, excepto su propia voz, se puede eliminar.

Por ejemplo, Nvidia Voz RTX La aplicación utiliza material especial de aprendizaje profundo de sus tarjetas gráficas RTX para procesar el audio del micrófono. Entonces, ya sea que alguien esté escribiendo en un teclado, aspirando el piso o haciendo trabajos de construcción, nada de eso será audible para su audiencia. Puede ver una demostración de esta increíble tecnología aquí.

Dado que hay suficiente tiempo entre el momento en que usted habla por el micrófono y el momento en que la otra persona escucha el audio para que la IA haga su trabajo, no hay ningún problema en términos de limitaciones de tiempo. Quizás con los avances en la tecnología, estos métodos de cancelación de ruido de IA súper eficientes también funcionarán como una forma de cancelación de ruido de auriculares.

Micrófonos con cancelación de ruido

Pasando a los auriculares, otro lugar donde una tecnología similar puede ser de gran ayuda para la mayoría de las personas, especialmente ahora que muchos de nosotros confiamos en el trabajo remoto, son los micrófonos con cancelación de ruido.

Nuevamente, aunque el lenguaje de marketing utiliza el término «cancelación de ruido», estos micrófonos no generan cancelación de ruido para interferir con la fuente del ruido. En cambio, toman el sonido como un todo y luego le aplican el mismo tipo de algoritmo de identificación de ruido. Quítelo del flujo de audio de entrada antes de transmitirlo.

Incluso obtiene soluciones en línea de cancelación de ruido de micrófono con tecnología de inteligencia artificial como esta Adaptador ASUS. Conéctelo a un puerto USB, conecte sus auriculares y el pequeño cerebro electrónico en su interior suprimirá el ruido no deseado, dejando solo su voz clara como el cristal.

El sonido del silencio

Realmente no notas cómo el ruido constante de la vida moderna te aplasta hasta que logras bloquearlo. Ponerse un buen par de auriculares con cancelación de ruido puede sentirse como una brisa refrescante que se lleva su ansiedad de bajo nivel.

Ahora que sabe cómo funciona la cancelación de ruido, puede tomar decisiones más informadas sobre qué kit de cancelación de ruido desea. Si compra las cosas correctas, encontrará que el sonido del silencio es realmente la mejor música que puede obtener.

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