Los auriculares con cancelación de ruido pueden ser muy útiles en lugares ruidosos El ruido de un hombre es la música de otro hombre, pero no importa cuál sea tu gusto, ruido ambiental es el enemigo Afortunadamente, hay un equipo de audio diseñado especialmente para maximizar su experiencia auditiva, evitando el ruido ambiental sin sacrificar la calidad del sonido de su música. Ese equipo son los auriculares y, en este artículo, veremos cómo funcionan los auriculares, especialmente los auriculares con cancelación de ruido. , trabajo.
En un vuelo de 1978 a Europa, Amar Bose, el fundador de Bose Corporation, se puso un par de auriculares provistos por la aerolínea, solo para descubrir que el rugido de los motores a reacción le impedía disfrutar del audio. Comenzó a hacer cálculos allí mismo. el avión para ver si era posible utilizar los propios auriculares como agente reductor de ruido. Bose presentó los primeros auriculares con cancelación de ruido una década después.
Para comprender los auriculares, primero debe comprender las ondas de sonido. Puede consultar Cómo funcionan los altavoces para obtener información, pero también le proporcionaremos una breve introducción aquí.
Cuando la mayoría de la gente piensa en olas, piensa en olas de agua, como las que ha visto en un océano o un lago. Una ola de agua poco profunda es un ejemplo de una onda transversal , que provoca una perturbación en un medio perpendicular a la dirección de avance de la onda. Puede ver esta relación en la siguiente ilustración. La ilustración también muestra cómo las olas forman crestas y canales . La distancia entre dos crestas cualesquiera (o dos valles cualesquiera) es la longitud de onda , mientras que la altura de una cresta (o la profundidad de un valle) es la amplitud . Frecuencia se refiere al número de crestas o valles que pasan por un punto fijo por segundo.
Las ondas de sonido tienen muchas de las mismas características que las ondas de agua, pero son ondas longitudinales , creado por una vibración mecánica en un medio que produce una serie de compresiones y rarefacciones en un medio. Cuando tocas una cuerda de guitarra, por ejemplo, comienza a vibrar. La cuerda vibrante primero empuja contra las moléculas de aire (el medio), luego se aleja. Esto da como resultado un área donde todas las moléculas de aire se presionan juntas y, justo al lado, un área donde las moléculas de aire están muy separadas. A medida que estas compresiones y rarefacciones se mueven de un punto a otro, forman una onda longitudinal, con la perturbación en el medio moviéndose paralelamente a la dirección de la onda misma.
Las ondas longitudinales tienen las mismas características básicas que las ondas transversales. Una compresión corresponde a una cresta y una rarefacción corresponde a un valle. La distancia entre dos compresiones, entonces, es la longitud de onda, mientras que la cantidad que el medio comprimió es la amplitud. La frecuencia se refiere al número de compresiones que pasan por un punto fijo por segundo.
Para ondas sonoras, amplitud determina la intensidad , o volumen, del sonido. La frecuencia determina el tono , con frecuencias más altas produciendo notas de tono más alto y frecuencias más bajas produciendo notas de tono más bajo. El cerebro es capaz de interpretar estas características del sonido, pero antes de que eso suceda, las ondas sonoras deben ser detectadas por un órgano sensorial. Eso, por supuesto, es trabajo del oído. Para obtener más información sobre cómo el oído detecta e interpreta el sonido, consulte Cómo funciona la audición.
A continuación, veremos cómo los auriculares aprovechan algunos de estos mismos principios para ayudar a las personas a escuchar música, libros grabados u otro material grabado.
Transductores Electrostáticos y Dinámicos
Para escuchar lo que está grabado en un disco, casete, CD, DVD o reproductor de MP3, los datos almacenados en el medio deben convertirse en ondas de sonido. Esto requiere que la información almacenada se convierta en una señal eléctrica, que luego debe pasar a través de un transductor convertir la onda eléctrica transversal en una onda de sonido longitudinal que el oído pueda interpretar. Los altavoces desempeñan el papel de transductores en los sistemas de audio. Sin embargo, pueden ubicarse lejos del oído del oyente.
Los auriculares se desarrollaron específicamente para resolver este problema. Los auriculares son esencialmente altavoces que se colocan sobre la oreja mediante una banda o un cable que se coloca en la cabeza. Se clasifican por el tipo de uso de tecnología de transductor y por su construcción. Veamos primero los auriculares electrostáticos.
Auriculares electrostáticos
Los auriculares electrostáticos aprovechan un fenómeno que la mayoría de la gente conoce como estático electricidad . Cuando un objeto se carga, gana o pierde electrones. Un objeto que gana electrones tiene carga negativa; un objeto que pierde electrones tiene carga positiva. Los objetos con carga similar experimentan fuerzas repulsivas, mientras que los objetos con carga opuesta experimentan atracción. Estas fuerzas se conocen como fuerzas electrostáticas .
Para crear estas fuerzas en los auriculares electrostáticos, un diafragma delgado -- una lámina flexible de papel, plástico o metal -- está suspendida entre dos rejillas metálicas o electrodos . Cuando se aplica una señal de audio, se crean diversas atracciones a lo largo de las cuadrículas. Esto empuja parte del diafragma hacia una rejilla y tira de otra parte hacia la rejilla opuesta. Las vibraciones resultantes en el diafragma producen las ondas de sonido que eventualmente son detectadas por el oído.
Auriculares dinámicos
Electrodinámica (o dinámica , para abreviar) los auriculares están hechos de tres partes funcionales:una bobina de voz, un imán permanente y un diafragma en forma de cono. El extremo angosto del cono está unido a la bobina de voz y genera las ondas de sonido. Lo hace vibrando rápidamente en respuesta a la vibración de la bobina de voz, de la misma manera que los tres huesos del oído vibran en respuesta al movimiento del tímpano.
La vibración de la bobina móvil es posible gracias a dos propiedades fundamentales del magnetismo:
Cuando se coloca una bobina de voz dentro del campo magnético invariable de un imán permanente, se realizan estas dos propiedades. Cambiar la señal eléctrica que se bombea a la bobina hace que los polos norte y sur cambien de un lado a otro muy rápidamente. A medida que los polos norte y sur del campo magnético de la bobina de voz cambian, se atraen y luego se repelen cuando interactúan con el imán permanente. Debido a que el imán permanente es fijo y la bobina móvil no, esta última vibra y transmite estas vibraciones al diafragma.
Veremos algunos estilos comunes de auriculares dinámicos en la siguiente sección.
Música versus ruidoComo sugiere la introducción de este artículo, diferenciar la música y el ruido puede ser una cuestión subjetiva. Pero los científicos hacen una distinción clara. Música es un sonido con una forma de onda distinta y reproducible. Ruido se refiere a formas de onda aleatorias e impredecibles. Y el ruido blanco es el tipo de ruido más complejo porque contiene muchas frecuencias diferentes, todas con la misma intensidad.
Estilos de auriculares
Auriculares supraaurales Los audífonos dinámicos son el tipo de audífono más común, así que echemos un vistazo más de cerca a los tres diseños básicos de audífonos.
Auriculares supraaurales , también conocidos como auriculares supraaurales, abiertos o al aire libre, se colocan ligeramente sobre la oreja o sobre ella. Las orejeras generalmente están acolchadas y giran libremente para mejorar el ajuste y reducir los puntos de presión. Debido a que se colocan en la oreja, los auriculares supraaurales filtran el sonido al entorno externo y permiten la entrada del ruido ambiental.
Auriculares circumaurales Auriculares circumaurales , también conocidos como auriculares que se colocan alrededor de la oreja o cerrados, encierran completamente los oídos del oyente. Debido a que forman un sello hermético, bloquean el ruido externo sin filtrar el sonido al exterior. Esto mejora la calidad del sonido, pero los auriculares circumaurales tienden a ser más pesados y menos cómodos.
Auriculares internos vienen en dos estilos:tapones para los oídos y auriculares de canal. Los auriculares se colocan en la abertura del oído, mientras que los auriculares de canal se asientan en el propio canal, formando un sello hermético. La calidad del sonido tiende a ser excelente con los auriculares internos, aunque esto depende de qué tan bien encajen en el oído del oyente. Por este motivo, los músicos u otras personas que buscan una calidad de sonido superior suelen preferir los auriculares de canal, que se ajustan perfectamente al oído como tapones para los oídos.
Los músicos y otras personas que desean una calidad de sonido superior utilizan a menudo auriculares internos estilo canal. Veremos exactamente cómo los auriculares con cancelación de ruido logran "cancelar" el ruido a continuación.
Auriculares con cancelación de ruido
Bose fue la primera empresa en introducir auriculares con cancelación de ruido. Desafortunadamente para los amantes de la música, muchos tipos de sonidos ambientales pueden interferir o incluso bloquear los sonidos que provienen de sus auriculares. Si alguna vez trató de escuchar un reproductor de CD o MP3 en un avión, entonces conoce bien el problema:el rugido de los motores dificulta escuchar lo que se transmite a través de los parlantes, incluso cuando esos parlantes están situados en o en tu oreja Afortunadamente, los auriculares con cancelación de ruido pueden proporcionar una experiencia auditiva más placentera.
Los auriculares con cancelación de ruido vienen en modo activo o tipos pasivos . Técnicamente hablando, cualquier tipo de auricular puede proporcionar una reducción pasiva del ruido. Esto se debe a que los materiales de los auriculares bloquean algunas ondas de sonido, especialmente las de frecuencias más altas. Los mejores auriculares pasivos con cancelación de ruido, sin embargo, son del tipo circumaural que están especialmente construidos para maximizar las propiedades de filtrado de ruido. Eso significa que están repletos de capas de espuma de alta densidad u otro material que absorbe el sonido, lo que los hace más pesados que los auriculares normales. La compensación de todo ese peso adicional es una reducción del ruido de unos 15 a 20 decibelios (dB). Pero teniendo en cuenta que los motores a reacción generan entre 75 y 80 dB de ruido dentro de la cabina del avión, los modelos pasivos tienen serias limitaciones. Ahí es donde entran los auriculares con cancelación activa de ruido.
Activo Los auriculares con cancelación de ruido pueden hacer todo lo que pueden hacer los pasivos:su propia estructura crea una barrera que bloquea las ondas de sonido de alta frecuencia. También agregan un nivel adicional de reducción de ruido al borrar activamente ondas sonoras de baja frecuencia. ¿Cómo logran esto los auriculares con cancelación de ruido? En realidad, crean sus propias ondas de sonido que imitan el ruido entrante en todos los aspectos excepto en uno:las ondas de sonido de los auriculares están desfasadas 180 grados con respecto a las ondas intrusas.
Si observa la ilustración a continuación, puede ver cómo funciona esto. Observe que las dos ondas, la que proviene de los auriculares con cancelación de ruido y la asociada con el ruido ambiental, tienen la misma amplitud y frecuencia, pero sus crestas y valles (compresiones y rarefacciones) están dispuestas de modo que las crestas ( compresiones) de una onda se alinean con los valles (rarefacciones) de la otra onda y viceversa. En esencia, las dos ondas se anulan entre sí, un fenómeno conocido como interferencia destructiva. . El resultado:el oyente puede concentrarse en los sonidos que quiere escuchar.
Por supuesto, se requieren varios componentes para lograr este efecto:
Con estos componentes, los auriculares con cancelación de ruido pueden proporcionar una reducción adicional del ruido de 20 decibeles. Eso significa que aproximadamente el 70 por ciento del ruido ambiental se bloquea de manera efectiva, lo que hace que los auriculares con cancelación de ruido sean ideales para viajes en avión y en tren, entornos de oficinas abiertas o cualquier otro lugar con un alto nivel de ruido de fondo.
Si bien los auriculares con cancelación de ruido hacen un buen trabajo al distinguir entre el audio que un usuario quiere escuchar y el ruido de fondo que quiere evitar, algunas personas dicen que comprometen la calidad del sonido al amortiguar los sonidos. Los usuarios también pueden experimentar un cambio en la presión del aire, aunque los puertos integrados en el auricular están destinados a ventilar el aire atrapado detrás de los altavoces.
A pesar de estas compensaciones, muchas personas nunca volverían a usar auriculares de audio normales. Esto se debe a que los auriculares con cancelación de ruido hacen más que reducir el ruido. También ayudan a aliviar la fatiga al viajar, que puede resultar de la exposición a ruidos de baja frecuencia durante un período prolongado. Incluso puede usar auriculares con cancelación de ruido si no desea escuchar otra fuente de audio pero desea cancelar el ruido de fondo. Y un poco de tranquilidad puede ser música para los oídos de cualquiera.
Para obtener mucha más información sobre los auriculares con cancelación de ruido y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.
Definición de decibeliosUn decibelio (dB) es una medida de la intensidad del sonido. La escala de dB es logarítmica , lo que significa que un cambio de 10 dB representa un cambio de diez veces en el volumen. Entonces, un sonido que mide 30 dB es 10 veces más fuerte que un sonido que mide 20 dB.
Auriculares frente a auricularesCuando un auricular está equipado con un pequeño micrófono, se le llama auricular . Los micrófonos son transductores al igual que los altavoces. Convierten las ondas sonoras en señales eléctricas, mientras que los altavoces transforman las señales eléctricas en ondas sonoras.
Leer másPreguntas frecuentes sobre los auriculares con cancelación de ruido
¿Los auriculares con cancelación de ruido bloquean las voces?
Los auriculares con cancelación de ruido eliminan el ruido ambiental, pero no bloquean el sonido de las voces.¿Qué auriculares son buenos para dormir?
Para dormir, querrá auriculares con cancelación de ruido o auriculares internos. Estos pueden bloquear, o al menos amortiguar el ruido de la calle, la música de tu vecino a través de la pared o los ronquidos de tu pareja. Hay muchas opciones, incluidos los Bose Sleepbuds II, que son auriculares con cancelación de ruido diseñados específicamente para dormir. Incluso tienen una alarma.¿La tecnología de cancelación de ruido es mala para ti?
Los auriculares con cancelación de ruido no emiten radiación ni representan ningún riesgo para tu salud o la de los que te rodean.¿Cuáles son los mejores auriculares con cancelación de ruido baratos?
Lo barato es relativo cuando se trata de auriculares con cancelación de ruido porque incluso los de gama media son caros. Si está buscando una opción más económica, consulte los auriculares Anker SoundCore Life Q30s o TaoTronics SoundLiberty 94 Truly Wireless, que cuestan alrededor de $ 80 en Amazon.¿Cuáles son los mejores auriculares con cancelación de ruido en general?
Bose inventó los primeros auriculares con cancelación de ruido y muchos consideran que su tecnología es la mejor del mercado. Sin embargo, hay muchas opciones. Algunos otros auriculares superiores en el mercado en este momento incluyen Sony WH-1000XM4, Bose 700s y Apple AirPods Max.
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Nota del autor:cómo funcionan los auriculares con cancelación de ruido
En algún momento de su carrera académica, un estudiante aprende la diferencia entre ciencia pura y aplicada. Esta es la definición clásica:la ciencia pura es un método para investigar la naturaleza mediante el método experimental, mientras que la ciencia aplicada es la aplicación de la ciencia pura a algún propósito humano práctico. Este fue un artículo interesante porque encarnaba la esencia misma de la ciencia aplicada. La ciencia pura implica la estructura y función de las ondas sonoras. La ciencia aplicada implica cómo tomar ese conocimiento fundamental y usarlo para resolver un problema específico, en este caso, bloquear el ruido no deseado.
Bose, por supuesto, es pionera en el desarrollo de sistemas de audio innovadores. En muchos sentidos, Bose podría describirse como una empresa dedicada a la búsqueda de la ciencia aplicada. Amar Bose, un científico del MIT, fundó la compañía en 1964, tomando datos de observación sobre el sonido, y las percepciones del sonido de las personas, y convirtiéndolos en productos útiles. El primero de estos productos fue el sistema de altavoces 901 Direct/Reflecting, lanzado en 1968. Los auriculares con cancelación de ruido llegaron más tarde, pero evolucionaron de manera similar, pasando de la mesa de laboratorio al estante del minorista. De hecho, como explica el artículo, Amar Bose concibió por primera vez unos auriculares con cancelación de ruido durante un ruidoso vuelo comercial. Esa imagen, de un científico de formación clásica que intenta resolver un problema cotidiano, garabateando sus pensamientos en una servilleta de cóctel a 35 000 pies (10 668 metros), me acompañó durante todo mi trabajo en este artículo.
Auriculares con cancelación de ruido:hoja de trucos
Cosas que necesitas saber:
Publicado originalmente:15 de febrero de 2007