Słuchawki z ANC - Jak działa aktywna redukcja hałasu? Czy warto za nią dopłacić?

Słuchawki z ANC mają ograniczać hałas otoczenia, aby można było spokojniej słuchać muzyki. Technologię aktywnej redukcji szumów znajdziecie zarówno w dużych słuchawkach wokółusznych, jak i niewielkich modelach dokanałowych. Przydaje się szczególnie podczas podróży, choć jej zastosowanie jest znacznie szersze.

Wyobrażenie o słuchaniu muzyki w pociągu zwykle wygląda pięknie. Wygodny fotel, ulubiona płyta, krajobraz za oknem. W rzeczywistości towarzyszy temu szum wentylacji, odgłosy silników i rozmowy współpasażerów. Kiedy zaczyna grać spokojniejszy utwór, część muzyki po prostu ginie w tle. Można podkręcić głośność, ale trudno uznać to za idealne rozwiązanie.

W takich warunkach aktywna redukcja hałasu potrafi zrobić sporą różnicę. Pozostaje tylko pytanie, jak skutecznie działa i czy rzeczywiście warto dopłacać do słuchawek wyposażonych w ANC. Bo choć producenci coraz chętniej wykorzystują tę technologię, dla wielu melomanów nadal najważniejsze pozostaje samo brzmienie.

Co to jest ANC i jak działa aktywna redukcja szumów?

ANC to skrót od angielskiego Active Noise Cancellation, czyli aktywnej redukcji hałasu. Zasada działania tej technologii jest niezwykle skuteczna - zamiast polegać wyłącznie na materiałach tłumiących dźwięki otoczenia, słuchawki wykorzystują elektronikę do ich ograniczania.

Działanie ANC opiera się na zjawisku interferencji fal dźwiękowych. Dźwięk jest falą, czyli zmianą ciśnienia powietrza. Jeżeli dwie fale mają odpowiednio dobrane amplitudy i przeciwne fazy, mogą się wzajemnie osłabiać.

Jak wygląda to w praktyce?

Mikrofony umieszczone w słuchawkach rejestrują niepożądane dźwięki. Układ elektroniczny analizuje sygnał i oblicza, jaki dodatkowy dźwięk powinien zostać odtworzony przez przetworniki. Powstaje fala, która w okolicy ucha częściowo znosi hałas docierający z zewnątrz. Cały proces odbywa się na bieżąco, z bardzo małym opóźnieniem.

Producenci stosują przy tym różne rozwiązania. W systemach feedforward mikrofony znajdują się na zewnątrz słuchawek. W układach feedback kontrolują dźwięk wewnątrz komory akustycznej, blisko ucha. Coraz częściej spotykamy też hybrydowe ANC, łączące oba sposoby pomiaru.

Aktywna a pasywna redukcja hałasu - czym się różnią?

Słuchawki potrafiły ograniczać hałas na długo przed pojawieniem się technologii ANC. Wystarczy przypomnieć sobie klasyczne, zamknięte konstrukcje wokółuszne, których muszle otaczają uszy i stanowią fizyczną barierę dla dźwięków otoczenia.

To właśnie pasywna redukcja szumów, nazywana również tłumieniem mechanicznym.

W słuchawkach wokółusznych odpowiadają za nią między innymi obudowy, materiały tłumiące i poduszki przylegające do głowy. W konstrukcjach dokanałowych podobne zadanie wykonują silikonowe lub piankowe końcówki umieszczane w kanale słuchowym.

Pasywne tłumienie działa bez elektroniki i dodatkowego zasilania. Aktywna redukcja uzupełnia ten mechanizm, wykorzystując mikrofony i odpowiednio wygenerowany sygnał akustyczny.

Dobrze zaprojektowane słuchawki korzystają z obu rozwiązań. Dzięki temu elektronika może zajmować się dźwiękami, z którymi sama konstrukcja radzi sobie gorzej.

Jakie dźwięki ANC wycisza najlepiej, a z którymi ma problem?

Aktywna redukcja hałasu najskuteczniej radzi sobie zwykle z dźwiękami o niskiej częstotliwości, szczególnie gdy utrzymują się przez dłuższy czas i nie zmieniają gwałtownie swojego charakteru.

Dlatego włączenie ANC podczas lotu samolotem może przynieść wyraźne ograniczenie jednostajnego dudnienia silników. Podobny efekt występuje przy szumie klimatyzacji czy wentylacji. Elektronika ma wtedy czas, aby odpowiednio analizować hałas i wytwarzać sygnał redukujący jego poziom.

Zupełnie inaczej wygląda sytuacja z nagłymi odgłosami. Szczeknięcie psa, stuknięcie filiżanki o blat lub głośny okrzyk są znacznie trudniejsze do wytłumienia. Problem stanowią również dźwięki o wyższej częstotliwości, przy których nawet niewielkie opóźnienia i zmiany położenia słuchawek wpływają na skuteczność redukcji.

A co z rozmowami? Ludzki głos zawiera wiele częstotliwości i szybko zmieniających się dźwięków. System ANC może osłabić część jego składowych, ale zwykle nie wyeliminuje całej rozmowy.

Właśnie dlatego po włączeniu redukcji szumów odgłos jadącego pociągu może wyraźnie przycichnąć, podczas gdy zapowiedź kolejnej stacji nadal będzie słyszalna.

Kiedy słuchawki z ANC naprawdę się przydają?

Najbardziej oczywistym zastosowaniem aktywnej redukcji hałasu są podróże. Kilka godzin w samolocie, pociągu czy autobusie potrafi zmęczyć samym poziomem hałasu, nawet gdy przez większość czasu nie słuchacie muzyki.

Po uruchomieniu ANC jednostajne odgłosy stają się mniej dokuczliwe. Łatwiej wtedy usłyszeć spokojniejsze fragmenty utworów, a muzyka nie musi konkurować z tak głośnym tłem. Można również korzystać z niższych poziomów głośności, co ma znaczenie podczas wielogodzinnego odsłuchu.

Drugim miejscem jest biuro. Pracująca klimatyzacja, wentylatory komputerów czy odgłosy urządzeń tworzą tło, którego często nawet świadomie nie zauważamy. Dopiero po jego ograniczeniu okazuje się, jak bardzo przeszkadzało podczas pracy.

ANC przydaje się również w domu, szczególnie gdy muzyce towarzyszy szum wentylacji lub sprzętów domowych. W spokojniejszych nagraniach takie dźwięki potrafią skutecznie zagłuszać najcichsze fragmenty.

Podczas spacerów sytuacja wygląda inaczej. W pobliżu ulicy lub ścieżki rowerowej ważna jest świadomość otoczenia. Dlatego wiele nowoczesnych słuchawek oferuje tryb transparentny, który za pomocą mikrofonów przekazuje dźwięki z zewnątrz do uszu. Pozwala to łatwiej usłyszeć rozmówcę czy komunikat, choć nadal potrzebna jest ostrożność w ruchu drogowym.

Czy ANC wpływa na brzmienie słuchawek?

Po włączeniu aktywnej redukcji szumów ten sam utwór może zabrzmieć nieco inaczej. W jednych słuchawkach różnica będzie ledwo zauważalna, w innych zmieni się charakter basu lub równowaga między poszczególnymi zakresami częstotliwości.

Skąd biorą się takie różnice? Elektronika ANC generuje dodatkowy sygnał, który jest odtwarzany przez przetworniki razem z muzyką. Producenci wykorzystują też cyfrowe przetwarzanie sygnału, czyli DSP, aby kontrolować pracę układu i dostosowywać charakterystykę brzmienia.

Wiele zależy od tego, jak całość została zaprojektowana. Dobrze zestrojony system powinien ograniczać hałas bez wyraźnego zaburzania muzyki.

Jest jeszcze druga strona medalu. Mniejszy hałas otoczenia oznacza, że łatwiej wychwycić szczegóły nagrania. Delikatne wybrzmienie fortepianu, pogłos sali koncertowej czy subtelna partia kontrabasu mogą stać się bardziej czytelne, ponieważ nie są już tak silnie maskowane przez zewnętrzne odgłosy.

Wybierając słuchawki, warto więc oceniać ich brzmienie z włączonym i wyłączonym ANC. Dobrze również zwrócić uwagę na możliwości połączenia ze źródłem dźwięku.

Przykładowo Focal Bathys MG oprócz łączności Bluetooth oferują tryb USB-DAC. Producent zastosował w nich 40-milimetrowe przetworniki z magnezowymi kopułkami w kształcie litery „M”, a przewodowe połączenie cyfrowe pozwala korzystać z wbudowanego przetwornika cyfrowo-analogowego, obsługującego sygnał do 24 bitów i 192 kHz. To rozwiązanie dotyczące sposobu odtwarzania muzyki, niezależne od samej funkcji ANC.

Słuchawki nauszne czy douszne - gdzie ANC sprawdza się lepiej?

Duże słuchawki wokółuszne mają jedną oczywistą zaletę: ich muszle otaczają uszy, a miękkie poduszki ograniczają przenikanie dźwięków z zewnątrz. Podczas długiego odsłuchu taka konstrukcja może być bardzo wygodna.

Sporo zależy jednak od dopasowania. Okulary, ułożenie włosów czy niewłaściwy nacisk pałąka potrafią zmienić szczelność poduszek. Nawet niewielka nieszczelność wpływa na izolację akustyczną, szczególnie w zakresie niskich tonów.

W przypadku słuchawek dokanałowych największe znaczenie ma dopasowanie końcówek do kanału słuchowego. Zbyt małe nie zapewnią odpowiedniej szczelności, natomiast zbyt duże mogą powodować dyskomfort.

Trudno z góry wskazać, która konstrukcja wyciszy otoczenie skuteczniej. Dobre modele dokanałowe potrafią konkurować z większymi słuchawkami wokółusznymi. Różnią się natomiast sposobem noszenia, gabarytami i odczuwanym komfortem.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze słuchawek z ANC?

Specyfikacje słuchawek potrafią być imponujące. Producenci podają liczbę mikrofonów, zakresy tłumienia i nazwy kolejnych algorytmów. Same liczby nie opowiedzą jednak całej historii.

Przede wszystkim warto zwrócić uwagę na możliwość regulacji działania ANC. Nie każda sytuacja wymaga maksymalnej redukcji hałasu, a sposób przełączania trybów powinien być wygodny.

Przykładowo w Cambridge Audio Melomania P100 SE zastosowano hybrydowy system ANC. Według producenta za pośrednictwem aplikacji Melomania Connect można wybrać jeden z trzech poziomów redukcji: High, Medium lub Low. Dostępny jest również tryb transparentny.

Wspomniany wcześniej Focal Bathys MG wykorzystuje inne rozwiązanie obsługi. Do dyspozycji są dwa tryby aktywnej redukcji: Silent, przeznaczony do głośniejszego otoczenia, i Soft, zapewniający łagodniejsze tłumienie. Osobną funkcją jest Transparent, umożliwiający słyszenie dźwięków zewnętrznych.

Obaj producenci dają więc możliwość dostosowania działania słuchawek do warunków, choć realizują to w nieco inny sposób.

Przy zakupie liczy się również czas pracy akumulatora. Według Cambridge Audio model P100 SE może odtwarzać muzykę do 60 godzin przy włączonym ANC i do 100 godzin bez aktywnej redukcji. Są to wartości deklarowane przez producenta, a rzeczywisty wynik zależy między innymi od sposobu użytkowania i poziomu głośności.

Osobną sprawą pozostają rozmowy telefoniczne. System redukujący hałas słyszany przez użytkownika nie jest tym samym, co algorytmy ograniczające odgłosy otoczenia w sygnale przesyłanym do rozmówcy.

Przed wyborem konkretnego modelu dobrze też wiedzieć, czy można korzystać z połączenia przewodowego i jakie funkcje pozostają wtedy aktywne. W różnych słuchawkach Bluetooth rozwiązano to inaczej.

Czy warto dopłacić do ANC, jeśli słuchacie muzyki głównie w domu?

Spokojny wieczór, wygodny fotel i ulubiona płyta. Za oknem cisza, w pokoju nie pracują żadne głośne urządzenia. W takich warunkach dodatkowe wyciszanie otoczenia może okazać się zupełnie zbędne.

Jeżeli słuchacie muzyki przede wszystkim w domowym zaciszu, większe znaczenie mogą mieć jakość przetworników, konstrukcja akustyczna i wygoda podczas dłuższych odsłuchów.

Warto wtedy rozważyć również klasyczne słuchawki przewodowe. Nie wymagają akumulatora do odtwarzania muzyki, a przy odpowiednio dobranym źródle i wzmacniaczu mogą stworzyć znakomity zestaw do domowego słuchania. Więcej na ten temat znajdziecie w naszym poradniku: Słuchawki przewodowe czy bezprzewodowe - które lepiej brzmią?

Z kolei dla osób, które korzystają z jednych słuchawek w domu, pracy i podróży, dobry system ANC może być wart dodatkowego wydatku. Przy tak różnorodnym użytkowaniu wygoda i możliwość ograniczenia hałasu zaczynają odgrywać znacznie większą rolę.

ANC w słuchawkach - kiedy warto, a kiedy można się bez niego obejść?

W samolocie, pociągu czy hałaśliwym biurze dobrze działające ANC potrafi wyraźnie poprawić komfort słuchania. W cichym pokoju jego znaczenie jest zdecydowanie mniejsze. Dlatego zakup słuchawek z aktywną redukcją hałasu najlepiej uzależnić od tego, gdzie najczęściej będziecie słuchać muzyki.

Technologia ma pomagać w odbiorze nagrań, lecz nie zastąpi dobrych przetworników ani właściwego ustawienia słuchawek. Ostatecznie najwięcej mówi odsłuch ulubionych utworów i porównanie zachowania kilku konstrukcji.

W Nautilus 2 chętnie rozmawiamy o takich różnicach. Bo czasami jedna dobrze znana płyta potrafi powiedzieć o słuchawkach więcej niż długa tabela parametrów.