Как называется шумоподавление для микрофона

Устранение помех при записи на микрофоне – как сделать шумоподавление и другие способы улучшения звука

Шум в микрофоне мешает вести переговоры с собеседниками. Последним из-за громкого фона приходится постоянно переспрашивать вас о том, что вы сказали. Из-за плохого качества звука становится невозможна запись видео. Однако в некоторых случаях устранить проблему удается без замены устройств, так как убрать шумы в микрофоне можно с помощью ремонта, правильных настроек и сторонних программ.

Типы микрофона и основные причины шумов

Микрофоны делят на конденсаторные, электретные и динамические. Последние часто встречаются в бюджетных моделях.

Конденсаторные

Конденсаторные устройства, благодаря конструктивным особенностям, способны максимально детально и полно передавать запись. В них встроена металлическая мембрана из пластинок, которая колеблется под воздействием потоков воздуха. Благодаря ей звуковой сигнал преобразуется в электромагнитный. В большинстве конденсаторных микрофонов присутствует предусилитель, который помогает сделать голос громче. Дополнительно производители встраивают функцию шумоподавления.

Конденсаторные микрофоны обладают высокой чувствительностью. Они передают объемный и детальный звук, быстро подстраиваются под резкие колебания, охватывают весь диапазон сигналов.

Однако такие устройства легко улавливают внешние шумы, что может приводить к ухудшению качества записи.

Электретные

Электретные микрофоны представляют собой разновидность конденсаторных. Они обладают всеми присущими «прародителю» преимуществами и недостатками. Однако мембрана в таких устройствах тоньше, поэтому они сильнее улавливают посторонние сигналы, что усугубляет проблему.

Динамические

Работа динамических микрофонов, как и конденсаторных, основывается на колебаниях мембраны. Она улавливает звуковые волны, которые приводят в движение катушку, находящуюся в магнитном поле. В результате появляется переменный ток, который в дальнейшем передается через кабель. Полученные электромагнитные колебания описывают волны, передавая их амплитуду, фазу и частоту.

Динамические микрофоны обладают простой конструкцией. Они прочные, хорошо переносят негативное воздействие со стороны внешней среды, редко выходят из строя. Динамические приборы обладают ограниченным частотным диапазоном, что при бытовом использовании может стать преимуществом: оборудование не будет улавливать посторонние сигналы.

Однако такие устройства плохо реагируют на перепады звуковых давлений, что может привести к появлению шумов и искажений.

Дополнительные причины появления шумов при записи или разговоре

Микрофон может шуметь по следующим причинам:

Дополнительно значение имеет качество устройства, так как фонить микрофон может при плохой сборке, бюджетных комплектующих и т. д. Производители снижают стоимость продукции за счет упрощения конструкций, поэтому рекомендуется покупать модели среднего ценового сегмента или дороже.

Поврежденный кабель

При поврежденном кабеле микрофон в лучшем случае будет работать с шумами и периодически затихать, в худшем – полностью выйдет из строя. В большинстве случаев целостность провода нарушается в области, которая часто сгибается. Например, возле штекера или места разветвления. Иногда проблемный участок удается найти при визуальном осмотре, однако нередко приходится прозванивать кабель. Это можно сделать, например, с помощью лампочки и батарейки.

Если причиной поломки стал поврежденный провод, его можно частично заменить, используя паяльник.

Шумы бытовой техники

Бытовая техника – источник не только электромагнитных волн, но и шума. Например, громкость стиральной машины может достигать 89 дБ. Уровень шума при спокойном разговоре – 50 дБ. Вне зависимости от настроек и качества микрофона громкий звук будет передаваться собеседнику. Единственный способ решения этой проблемы – смена местоположения.

Автоматическая диагностика шумов

Операционная система Windows 10 способна самостоятельно определять причину шумов и устранять их. Однако это работает только в случае неправильных настроек и устаревших драйверов. ОС не способна исправить механические неполадки или убрать воздействие неблагоприятных внешних факторов.

Разновидности шумов

В зависимости от их характера и источника шумы подразделяют на импульсные, широко- и узкополосные. Дополнительно выделяют электрические и возникающие от окружения звуки. При борьбе с недостаточно качественным уровнем записи желательно отличать эти разновидности, чтобы правильно подобрать способ борьбы с шумами.

Широкополосный

Широкополосный шум также называют непрерывным. Он характеризуется широким диапазоном частот. В данную категорию включают, например, шипение и жужжание.

Узкополосный

Узкополосный шум отличается относительно небольшим диапазоном частот. Уровень звука в данном случае постоянный. Чаще всего узкополосный шум возникает из-за плохо экранированных кабелей, соединяющих микрофоны, или недостаточно хорошего заземления. К узкополосному шуму относят любой нежелательный сигнал, который сохраняется в течение длительного времени.

Импульсный

Импульсными называют любые резкие сигналы. Например, хлопки и щелчки. Они обладают высокой частотой и низкой продолжительностью.

Электрический

Источником электрического шума является само оборудование, которое используют для записи. В эту категорию включают, например, сигналы, возникающие из-за плохого соединения с интернетом. Электрические шумы часто возникают из-за близости микрофона к сторонним кабелям или неправильного подключения оборудования.

От окружения

Шум от окружения чаще всего нерегулярный. В эту группу входят звуки от дождя, движения транспорта, посторонних разговоров и т. д. Сделать голос более четким поможет шумоподавление или смена местоположения.

Способы устранения шумов в микрофоне

К основным способам устранения проблемы относят выделение собственного источника питания для компьютера, установку или обновление драйверов, изменение режима работы ПК или использование диспетчера управления звуком. Начать стоит с последних 3 вариантов, т. к. в большинстве случаев они наиболее доступны. Если шум возникает только в 1 программе, откройте внутренние параметры, поэкспериментируйте с громкостью, чувствительностью и шумоподавлением.

Отдельный источник питания

По возможности рекомендуется не использовать удлинители для подключения нескольких устройств. Бытовые приборы передают помехи в электрическую сеть, что может ухудшать качество звука. Желательно подключить ПК к отдельной розетке. Если такой возможности нет, воспользуйтесь специальным сетевым фильтром.

Обновление драйверов

Для обновления драйверов через встроенные инструменты ОС зайдите в диспетчер устройств. Найдите в списке свой микрофон, нажмите правой кнопкой мыши и выберите пункт «Свойства». Перейдите во вкладку «Драйвер». Кликните на кнопку «Обновить». Если это не помогло, зайдите на сайт производителя микрофона и скачайте драйвер оттуда. Настоятельно не рекомендуется загружать файлы со сторонних ресурсов или использовать другое ПО для автоматического обновления. Это может стать причиной заражения ПК вирусами.

Выбор другого режима питания ноутбука

Режим экономии приводит к нехватке питания. Из-за этого появляются помехи. Чтобы переключить режим, откройте панель управления, выберите раздел «Электропитание» и нажмите на пункт «Создание схемы». Поставьте галочку напротив строки «Высокая производительность».

Настройка диспетчера управления звуком

Чтобы открыть диспетчер, нажмите на значок динамиков в панели задач. Она расположена в нижнем правом углу экрана. Кликните на пункт «Открыть параметры звука». Перейдите в свойства микрофона во вкладке «Запись». В разделе «Улучшения» поставьте галочку напротив пункта «Подавление шума», если опция отключена. Это немного снизит общую громкость, но улучшит качество аудио.

Настройка микрофона

Если причина появления шума носит программный характер, попробуйте поэкспериментировать с настройками микрофона. Начните с системных, особенно если проблемы возникают в разных приложениях. Попробуйте уменьшить усиление, отключить или включить встроенные улучшения, а также изменить формат.

Уменьшение усиления

В панели управления выберите категорию «Звук». Откройте параметры записи. Разверните свойства используемого микрофона. Перейдите во вкладку «Уровни» и понизьте значение усиление до 0-10 дБ.

Управление встроенными улучшениями

В свойствах микрофона выберите вкладку «Улучшения». Попробуйте включить подавление эхо и шума. Остальные эффекты лучше выключить, т. к. они часто работают некорректно.

Изменение формата

В свойствах микрофона откройте вкладку «Дополнительно». Выберите другой формат по умолчанию. Параллельно проверяйте результаты. Оставьте тот вариант, который вам больше нравится.

Программы для устранения шумов микрофона при использовании

Существуют специальные программы, которые в автоматическом режиме устраняют лишние шумы. Их можно использовать как для редактирования видео, так и во время разговоров. Наиболее распространенные приложения – SoundSoap и Krisp.

Krisp

Программа улучшает качество звука во время записи. Интерфейс дружелюбный, поэтому разобраться в нем будет несложно. Достаточно выбрать нужный вам микрофон и активировать опцию Remove Noise. В программах для записи в качестве основного устройства ввода нужно будет выбрать Krisp.

SoundSoap

SoundSoap – программа, предназначенная для обработки уже имеющихся записей. Пользоваться приложением немного сложнее: вам придется экспериментировать с тюнерами и следить за результатами. SoundSoap помогает убрать фоновое шипение и писк.

Аксессуары для шумоподавления

Улучшить качество звука поможет предусилитель. Убрать статический шум при записи с ноутбука можно путем использования адаптера питания. На подставку микрофона рекомендуется установить ударные крепления: они уменьшат фоновый шум от вибрации. Ветрозащитный экран избавит от помех в виде тяжелого дыхания и ветра.

Особенности для Windows 10

В Windows 10 встроена опция автоматической диагностики. Для ее включения нажмите на иконку динамиков и выберите пункт «Устранение неполадок со звуком».

Как прибавить звук микрофона: настройка и усилители

Источник

Как работает активное шумоподавление в наушниках

Содержание

Содержание

Выбирая наушники для улицы и поездок, большое внимание стоит уделить степени их шумоизоляции. Существует пассивная и активная шумоизоляция. В первом случае посторонние звуки глушатся массивными амбушюрами, вкладышами особой конструкции и другими ухищрениями. Однако чтобы наушники с тяжелыми амбушюрами не сползали, приходится делать тугие дужки, от которых может разболеться голова. Вкладыши «елочкой», похожие на беруши и лучше всего защищающие от шумов, подойдут не каждому уху. Да и полностью изолировать от внешних звуков все эти ухищрения все равно не могут. С таким справится только активная шумоизоляция, она убирает внешние звуки с помощью электронных схем.

Минутка истории

Первые наушники Bose с активным шумоподавлением

Первые патенты касательно активного шумоподавления появились еще в 1930-х годах. Однако долго не существовало возможности создать достаточно точную электронную начинку. Первые попытки сделать наушники с «шумодавом» были предприняты в конце 50-х, впервые же гарнитура с активным шумоподавлением была использована только в 80-х годах астронавтами во время полета вокруг Земли, а затем применялась в авиации. Ее изобрел профессор Амар Бозе, впоследствии он основал компанию Bose, которая одной из первых начала производить наушники с активным шумоподавлением для массового рынка.

Как работает

Звук — это акустические волны. Если взять звуковую волну шумов с улицы, инвертировать фазу, т.е. отзеркалить ее, а затем направить на исходную — они друг друга компенсируют «в ноль». Поэтому активное шумоподавление в наушниках состоит из:

Внешний шум попадает в микрофон наушника, инвертируется и подается в динамик. В итоге волны с улицы и их отзеркаленные копии взаимно уничтожают друг друга, и в теории слушатель наслаждается музыкой в абсолютной тишине, без лишнего шума и призвуков.

Есть два основных способа сделать инверсию сигнала. Первый — аналоговый, на транзисторах, схемы подобных шумодавов просты, появились довольно давно и сегодня нередко применяются в аудиотехнике, к примеру, предусилителях и звуковых картах.

Однако для реализации качественного шумоподавления недостаточно простой инверсии, нужно учесть еще целый ряд нюансов: убрать шум микрофона и возникающие в схеме гармоники и резонансы, преобразовать звук с учетом АЧХ микрофона и АЧХ динамиков, вычесть сигнал из динамиков: музыку, которую неизбежно будет ловить рядом расположенный микрофон, учесть изменения шумового сигнала при прохождении через корпус наушников и т.д. Получается довольно сложная цепочка обработки, для реализации которой в современных наушниках применяется DSP-процессоры. То есть, аудиосигнал преобразуется в нули и единицы, потом с ним выполняются все «фокусы», далее он снова преобразуется в волну и только затем поступает в динамик наушника.

Несмотря на все высокие технологии, активное шумоподавление работает наиболее эффективно лишь с определенным диапазоном частот — от 100 до 1000 Гц. Это связано с ограниченным АЧХ небольших микрофонов, установленных в наушниках. Впрочем, частоты ниже 100 Гц глушить бесполезно — они настолько мощные, что все равно улавливаются всем телом. Частоты выше 1000 Гц хорошо глушат только наушники с несколькими микрофонами, один из которых настроен на низкие частоты, а другой — на высокие.

Тем не менее, именно на участке от 100 до 1000 Гц находятся наиболее раздражающие шумы: гул транспорта, завывание ветра, разговоры других людей. Так что активной шумоизоляции, работающей на этих частотах, в сочетании с пассивной — вполне достаточно для снижения шума на 20-30 Дб. В таких наушниках будет на 70 % тише, чем в обычных.

Помимо потребительского рынка технология активного шумоподавления востребована операторами станков на шумных производствах, персоналом аэропортов, пилотами, спортсменами (особенно байкерами, гонщиками и стрелками), а также всеми, кому нужно общаться в условиях повышенной шумности.

Минусы активного шумоподавления

Кроме ограниченного спектра частот и очевидной зависимости от батарейки (позволяющей системе работать 15–30 часов), у активного шумоподавления есть и более существенные недостатки.

Во-первых, младшие и дешевые модели наушников с шумодавом» далеко не всегда справляются со своей задачей. Чтобы уловить звук и обернуть его по фазе нужно некоторое время, и слабый микроконтроллер дешевых наушников может просто не успеть в отведенные ему микросекунды. Ведь он должен выполнить свою задачу пока звук, зарегистрированный микрофонами на тыльной стороне наушника, добирается до его динамика. К примеру, расстояние между микрофоном и динамиком всего 1 см, тогда электронике нужно успеть все сделать за 0.0002 секунды! Если не уложится в это время, тогда волна и «антиволна» уже не будут полностью идентичны друг другу, и волшебства не произойдет.

Именно из-за этих технологических особенностей активное шумоподавление так долго не могло выйти на массовый рынок. Даже сегодня до сих пор ведутся исследования, призванные улучшить точность такой системы. К примеру, недавно ученые создали систему, позволяющую устройствам заранее видеть приближающиеся акустические волны и просчитывать «антишум» наперед.

Второй большой минус связан с качеством звучания. Многие слушатели отмечают его ухудшение при включенном режиме активного шумоподавления. Хотя многие топовые модели выдают по-настоящему взрослый и качественный звук, их младшие собратья не всегда могут этим похвастаться. Нередко шумодав — это компромисс между качеством звука и комфортом.

Наконец, третий недостаток. Для некоторых он может оказаться решающим. Дело в том, что у 5–7 % пользователей наушники с активным шумоподавлением вызывают симптомы, схожие с морской болезнью. Как правило, если человека часто укачивает в обычной жизни, то нормально пользоваться этой технологией вряд ли получится. Это происходит из-за попытки обмануть вестибулярный аппарат. Ведь человек слышит не только ухом, но и всем телом. При этом уши никаких звуков не слышат, в итоге мозг думает, что тело в полном покое, хотя оно посылает совершенно противоположные сигналы. Из-за этого могут возникать тошнота и головные боли.

Есть и другой момент. Исследования показали, что абсолютная тишина совсем не так полезна для организма, как некоторые себе представляют. В компаниях, создающих аудиотехнику, всегда есть «комната абсолютной тишины» (еще ее называют «безэховой камерой»). Она спроектирована так, чтобы рассеивать и поглощать все возникающие в ней звуки. Человеку трудно находиться в такой комнате дольше часа. Сначала появляются иллюзии вроде едва улавливаемого писка комара, затем дискомфорт начинают доставлять звуки организма: дыхание, стук сердца, урчание живота, после чего тревога и волнения нарастают настолько, что большинство посетителей с ужасом выбегают наружу. Конечно, наушники вряд ли могут оказать схожий эффект, ведь в них звучит музыка. Однако не всем слушателям эффект музыки в полной тишине может оказаться по душе. Некоторые находят звучание наушников с активным шумоподавлением слишком стерильным и раздражающим. Впрочем, это дело вкуса.

Так выглядит безэховая камера

Так или иначе, очень важно перед покупкой наушников с активным шумоподавлением послушать их 2-3 часа, чтобы понять реакцию своего организма на эту технологию.

Преимущества наушников с шумодавом

На 2019 год производители решили большинство недостатков. Появилось множество моделей наушников с по-настоящему качественным шумоподавлением. Они дают ощущение полной тишины, словно слушатель находится в заглушенной студии звукозаписи. Пользователи отмечают, что особенно хорошо они справляются с назойливыми монотонными шумами: метро, улица, поезд, автобус, самолет и т.д.

Не все наушники с активным шумоподавлением представляют собой громоздкие «головные телефоны». Не так давно Apple выпустила AirPods Pro — миниатюрные затычки с активным шумоподавлением, но похожие модели были и до этого релиза, как, например, проводные Audio-Technica ATH-ANC100BT или беспроводные Sony WF-1000XM3.

Начинка AirPods Pro

Конечно, малый размер «затычек» ограничивает их возможности. Для размещения микрофона и остальной электроники остается очень мало места. Поэтому они не могут заглушить резкие и громкие звуки, вроде внезапного грохота или криков детей, хотя шум дороги и транспорта устраняют без проблем.

По-настоящему почувствовать себя в вакууме космоса позволят только накладные полноразмерные наушники. Их размер дает возможность разместить в них сразу несколько микрофонов. Один устанавливается снаружи и улавливает средние и высокие частоты, а второй — внутри для низкочастотного гула. В сочетании с мягкими амбушюрами, отлично защищающими от внешнего мира, получается эффект почти абсолютной тишины.

Источник

Как шумоподавление работает в микрофоне

Будь то любительская или профессиональная потоковая передача, или просто возможность разговаривать с друзьями во время игры или проводить собрания во время работы на дому, шумоподавление в микрофоне очень важно для хорошего качества и опыта общения. Далее мы собираемся объяснить, как работает эта интересная функция.

Как работает шумоподавление в микрофонах?

Принцип этой функции заключается в том, что в ее корпусе на самом деле есть два идентичных микрофонных элемента, соединенных друг с другом и расположенных в шахматном порядке, как вы можете видеть на следующем рисунке.

Однако, если акустические возбуждения исходят от ближайшего источника звука и каждое из них выходит за пределы оси захвата микрофона, стимуляции двух элементов будут неравномерными, и их выходы могут быть подавлены только частично. В результате возникает электрический выходной сигнал в ответ на соседний звук, и, другими словами, если обнаруживается, что звук приближается, он не отменяется.

Основное предположение заключается в том, что ближайший источник звука исходит от человека, говорящего в микрофон, и поэтому он не хочет, чтобы его подавляли. Хотя всегда есть критическая ось, которая может вызвать отмену, она очень мала, и производитель уже принимает ее во внимание при размещении корпуса микрофона, поэтому нам не о чем беспокоиться. общий способ.

Суть всего в том, что микрофоны с шумоподавлением фактически имеют два микрофона; Когда дело доходит до обработки сигнала, если фиксируется, что он исходит издалека, потому что они входят в микрофон практически на одной оси, один из микрофонов генерирует обратный сигнал, чтобы подавить другой, устраняя фоновый шум. С другой стороны, если звук поступает по разным осям, обнаруживается, что источник звука находится близко, предполагается, что это говорит человек, и, следовательно, сигналы не отменяются, а затем генерируются правильные электрические сигнал.

Пассивное аннулирование

Некоторые микрофоны также имеют шумоподавление, но делают это пассивно, хотя это чаще встречается в наушниках. Это действительно причудливый способ вызвать эффект, который вы получаете при использовании устройства, поскольку он зависит исключительно от физических характеристик микрофона, таких как конструкция и используемые материалы.

Например, производитель может установить внутренний поп-фильтр (который почти полностью нейтрализует эффект «ветра», который мы изгоняем через рот при разговоре) и считает это «уменьшением» шума, или они могут интегрировать конденсаторный микрофон. в центре на определенном расстоянии от сетки, которая позволяет входить только определенным частотам, подавляя другие. Этот тип подавления относительно лучше отфильтровывает нерегулярные высокочастотные звуки, но он, безусловно, не так эффективен, как активный, который мы объясняли в предыдущем разделе.

Источник