stringtranslate.com

Auriculares con cancelación de ruido

Auriculares con cancelación de ruido acústico Bose QuietComfort 25 con estuche de transporte.
Auriculares con cancelación de ruido junto con un estuche de transporte.

Los auriculares con cancelación de ruido son auriculares que suprimen los sonidos ambientales no deseados mediante el control activo de ruido ( ANC ).

La cancelación activa de ruido permite escuchar contenido de audio sin aumentar excesivamente el volumen. En un entorno de aviación, los auriculares con cancelación de ruido aumentan la relación señal-ruido significativamente más que los auriculares con atenuación pasiva del ruido o que no usar auriculares, lo que facilita la audición de información importante, como los anuncios de seguridad. [1] Los auriculares con cancelación de ruido pueden mejorar la escucha lo suficiente como para compensar por completo el efecto de una actividad simultánea que distraiga. [2]

Teoría

Representación gráfica simplificada de la reducción activa del ruido

Para cancelar las porciones de frecuencia más baja del ruido, los auriculares con cancelación de ruido utilizan control activo de ruido o ANC. Un micrófono captura los sonidos ambientales deseados y un pequeño amplificador genera ondas de sonido que están exactamente desfasadas con los sonidos no deseados. Cuando la presión sonora de la onda de ruido es alta, la onda de cancelación es baja (y viceversa). Las ondas de sonido opuestas chocan y se eliminan o "cancelan" ( interferencia destructiva ). La mayoría de los auriculares con cancelación de ruido en el mercado de consumo generan la forma de onda de cancelación de ruido en tiempo real con tecnología analógica. Por el contrario, otros productos de control activo de ruido y vibración utilizan un procesamiento digital suave en tiempo real . Según un experimento realizado para probar cómo los auriculares livianos reducían el ruido en comparación con los auriculares y audífonos comerciales, los auriculares livianos lograron una mejor reducción de ruido que los auriculares normales. El experimento también confirmó que los auriculares internos funcionaron mejor para reducir el ruido que los auriculares externos. [3]

La cancelación se centra en los sonidos monótonos constantes, como el ruido de la carretera, y es menos eficaz en sonidos breves o agudos, como voces o cristales rotos. También es ineficaz para eliminar ruidos de frecuencia más alta, como el sonido de las salpicaduras de agua. Los auriculares con cancelación de ruido suelen combinar el aislamiento del sonido con la cancelación de ruido activa para maximizar la reducción del sonido en todo el espectro de frecuencias. La cancelación de ruido también se puede utilizar sin aislamiento del sonido para que los sonidos deseados (como las voces) sean más fáciles de escuchar. La cancelación de ruido para eliminar el ruido ambiental nunca es pasiva debido a los circuitos necesarios, por lo que las referencias a la cancelación de ruido pasiva en realidad se refieren a productos que cuentan con aislamiento del sonido.

Para evitar que el ruido de alta frecuencia llegue al oído, la mayoría de los auriculares con cancelación de ruido dependen del aislamiento del sonido o la insonorización. El sonido de alta frecuencia tiene una longitud de onda más corta , y cancelar este sonido requeriría ubicar dispositivos para detectarlo y contrarrestarlo más cerca del tímpano del oyente de lo que es técnicamente factible actualmente o requeriría algoritmos digitales que complicarían la electrónica de los auriculares. [4]

Los auriculares con cancelación de ruido especifican la cantidad de ruido que pueden cancelar en términos de decibeles . Este número puede ser útil para comparar productos, pero no lo dice todo, ya que no especifica la reducción de ruido en varias frecuencias.

En la aviación

En la década de 1950, el Dr. Lawrence Jerome Fogel creó sistemas y presentó patentes relacionadas con la cancelación activa del ruido en el campo de la aviación . Este sistema fue diseñado para reducir el ruido para los pilotos en el área de la cabina y ayudar a facilitar su comunicación y proteger la audición. Fogel es considerado el inventor de la cancelación activa del ruido y diseñó uno de los primeros sistemas de auriculares con cancelación de ruido. Más tarde, Willard Meeker diseñó un modelo de control activo del ruido que se aplicó a las orejeras circumaurales para una protección auditiva avanzada. En la actualidad, los auriculares de aviación con cancelación de ruido están disponibles de forma generalizada. [5] [6]

En 1989, Bose Corporation presentó sus "auriculares para pilotos Serie I", que se convirtieron en los primeros auriculares con cancelación de ruido disponibles comercialmente. Incluían una función de cancelación de ruido y funcionaban con baterías de NiCad (con una duración de batería declarada de 8 horas) o con la energía del avión. Los auriculares para pilotos Serie I se distinguen por las ventanas transparentes en los auriculares o por el hecho de que el interruptor de encendido/apagado y el control de volumen se encuentran en el módulo de control independiente. [7]

Varias aerolíneas ofrecen auriculares con cancelación de ruido en sus cabinas de clase ejecutiva y primera . Bose comenzó a suministrar auriculares con cancelación de ruido a American Airlines en 1999 y comenzó a ofrecer la línea "Quiet Comfort" para el consumidor general en 2000. La cancelación de ruido es particularmente eficaz contra el ruido de los motores de los aviones. [ cita requerida ] [7]

Como ayuda para dormir

Los auriculares con cancelación de ruido también se han utilizado como ayuda para dormir. [8] Tanto los auriculares con cancelación de ruido pasiva como los auriculares o tapones para los oídos ayudan a lograr una reducción de los sonidos ambientales, lo que resulta especialmente útil para las personas que sufren de insomnio u otros trastornos del sueño, para quienes los sonidos como el claxon de los coches y los ronquidos afectan a su capacidad para dormir. Por ese motivo, los auriculares y tapones para los oídos con cancelación de ruido para dormir están diseñados para atender a este segmento de pacientes. [9]

En los hospitales

Se ha implementado el uso de auriculares con cancelación de ruido para pacientes en unidades de cuidados intensivos con el fin de reducir la cantidad de exposición al ruido a la que se enfrentan mientras se encuentran en un entorno hospitalario. Se ha demostrado que la tecnología de control activo del ruido tiene una relación con la alteración del sueño, el delirio y la morbilidad, por lo que plantea inquietudes sobre la reducción de los niveles de ruido para los pacientes que reciben atención. [10]

Salud y seguridad

Existe un riesgo general de que escuchar música a un volumen alto con auriculares pueda distraer al oyente y provocar lesiones y accidentes. [11] [12] Los auriculares con cancelación de ruido añaden un riesgo adicional. Varios países y estados han prohibido el uso de auriculares mientras se conduce o se va en bicicleta. [13]

No es raro sentir una sensación de presión al utilizar auriculares con cancelación de ruido al principio. Esto se debe a que no se perciben los sonidos de baja frecuencia como una diferencia de presión entre el oído interno y el externo. [14] [15] [16]

Autismo

Un estudio de diciembre de 2016 del Hong Kong Journal of Occupational Therapy descubrió que los auriculares con cancelación de ruido ayudaban a los niños con trastorno del espectro autista a lidiar con conductas relacionadas con la hiperreactividad y los estímulos auditivos . [17]

Desventajas

El control activo del ruido requiere energía, generalmente suministrada por un puerto USB o una batería que ocasionalmente debe reemplazarse o recargarse . Sin energía, algunos modelos no funcionan como auriculares normales. Cualquier batería y componentes electrónicos adicionales pueden aumentar el tamaño y el peso de los auriculares en comparación con los auriculares normales. El circuito de cancelación de ruido puede reducir la calidad del audio y agregar un silbido de alta frecuencia, aunque la reducción del ruido puede resultar en una mayor calidad de audio percibida. [18]

Véase también

Referencias

  1. ^ Molesworth, Brett; Burgess, Marion (2013). "Mejorar la inteligibilidad en un punto crítico de seguridad". Safety Science . 51 . Elsevier: 11–16. doi :10.1016/j.ssci.2012.06.006.
  2. ^ Molesworth, Brett; Burgess, Marion; Kwon, Daniel (2013). "El uso de auriculares con cancelación de ruido para mejorar el rendimiento de tareas concurrentes en un entorno ruidoso". Acústica aplicada . 74 . Elsevier: 110–15. doi :10.1016/j.apacoust.2012.06.015.El reconocimiento y la recuperación de información de audio mejoraron cuando se bloqueó el ruido de fondo de 65 dB(A) con auriculares con cancelación de ruido, y el rendimiento "no fue diferente" al escuchar con los auriculares mientras se resolvía un problema matemático al mismo tiempo que al intentar escuchar el mismo audio sin el problema ni los auriculares.
  3. ^ Kuo, Sen. M (19 de julio de 2018). "Desarrollo y evaluación de auriculares ligeros con cancelación activa de ruido". Applied Sciences . 8 (7): 1178. doi : 10.3390/app8071178 .
  4. ^ Reinhard Lerch, Gerhard Sessler, Dietrich Wolf: Technische Akustik: Grundlagen und Anwendungen , Kapitel 14.7.3 Kopfhörer – Hörertypen , Verlag Springer (2008), ISBN 9783540234302 , página 431 
  5. ^ Subvención estadounidense, US2966549A. "Aparato para mejorar la inteligencia en condiciones de ruido ambiental elevado". patents.google.com .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  6. ^ McKinley, L., Richard. "Investigación y desarrollo auditivo y acústico en el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL)" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 16 de octubre de 2019.
  7. ^ ab Cómo un ingeniero "genio" diseñó los primeros auriculares con cancelación de ruido. The Broadcast Bridge. 19 de febrero de 2015. Consultado el 26 de diciembre de 2020 .
  8. ^ Yu, Winnie y Smith, Michael W., MD (7 de noviembre de 2013). "¿Un dispositivo te ayudará a dormir?". WebMD .{{cite web}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  9. ^ Jonaely, Rosarito (5 de marzo de 2018). “¿Cómo conseguir un sueño de calidad por la noche?”. Scalar . Universidad del Sur de California.
  10. ^ Gallacher, Stuart (17 de octubre de 2017). "Un modelo experimental para medir la capacidad de los auriculares con control activo del ruido para reducir la exposición de los pacientes al ruido en una unidad de cuidados intensivos". Intensive Care Med Exp . 5 (1): 47. doi : 10.1186/s40635-017-0162-1 . PMC 5645302 . PMID  29043462. 
  11. ^ Greenfield, Paige (25 de junio de 2011). "Sordos ante el peligro: los peligros de los auriculares". ABC News . Archivado desde el original el 14 de diciembre de 2013. Consultado el 20 de junio de 2013 .
  12. ^ Lichenstein, R; Smith, DC; Ambrose, JL; Moody, LA (octubre de 2012). "Uso de auriculares y lesiones y muertes de peatones en los Estados Unidos: 2004-2011". Prevención de lesiones . 18 (5): 287–90. doi :10.1136/injuryprev-2011-040161. PMID  22248915. S2CID  25177965.
  13. ^ "Los auriculares como distracción al volante" (PDF) . The Royal Society for the Prevention of Accidents. Archivado (PDF) del original el 15 de septiembre de 2017 . Consultado el 14 de septiembre de 2017 .
  14. ^ Auriculares con cancelación de ruido | Oficina para la Ciencia y la Sociedad - Universidad McGill
  15. ^ ¿Por qué los auriculares con cancelación de ruido me lastiman los oídos?
  16. ^ Presión en los oídos de los auriculares con cancelación de ruido: por qué ocurre y qué
  17. ^ Ikuta, Nobuhiko; Iwanaga, Ryoichiro; Tokunaga, Akiko; Nakane, Hideyuki; Tanaka, Koji; Tanaka, Goro (1 de diciembre de 2016). "Eficacia de los protectores auditivos y los auriculares con cancelación de ruido para hacer frente a la hiperreactividad a los estímulos auditivos en niños con trastorno del espectro autista: un estudio preliminar". Revista de terapia ocupacional de Hong Kong . 28 (1): 24–32. doi :10.1016/j.hkjot.2016.09.001. ISSN  1569-1861. PMC 6091992 . PMID  30186064 – vía SAGE Journals . 
  18. ^ Beacham, Frank (17 de agosto de 2016). "Los límites de los auriculares con cancelación de ruido para uso profesional". The Broadcast Bridge .