Como medir o cancelamento de ruído em fones de ouvido

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A eficácia do circuito de cancelamento de ruído varia de fone de ouvido para fone de ouvido. Alguns são tão eficazes que você pode pensar que há algo de errado com seus ouvidos, enquanto outros cancelam apenas alguns decibéis de ruído. Pior ainda, alguns adicionam chiado audível, portanto, embora possam reduzir o ruído em baixas frequências, eles o aumentam em altas frequências. A medição das funções de cancelamento de ruído em um par de fones de ouvido envolve a geração de ruído rosa por meio de um conjunto de alto-falantes e, em seguida, a medição da quantidade de som que passa pelo fone de ouvido até os ouvidos.

Configure o Gear

A capacidade de cancelamento de ruído de medição requer:

• Software básico de análise de espectro de áudio, como True RTA.
• Uma interface de microfone USB, como o microfone Blue Icicle.
• Um simulador de orelha / bochecha, como o GRAS 43AG, ou um manequim de medição de fone de ouvido, como o GRAS KEMAR.

Você pode ver a configuração básica na foto acima. Esse é o 43AG no canto esquerdo inferior, equipado com um fone de ouvido de borracha que representa um lóbulo de orelha típico de algumas pessoas. Os fones de ouvido estão disponíveis em uma variedade de tamanhos e diferentes durômetros.

Faça algum Barulho

Gerar os sinais de teste é um pouco mais desafiador se você seguir as regras. O padrão de medição de fone de ouvido IEC 60268-7 determina que a fonte de som deste teste deve ser de oito alto-falantes posicionados nos cantos da sala, cada um reproduzindo uma fonte de ruído não correlacionada. Não correlacionado significa que cada alto-falante recebe um sinal de ruído aleatório, então nenhum dos sinais é o mesmo. Para este exemplo, a configuração envolve dois alto-falantes amplificados Genelec HT205 em cantos opostos do espaço de teste, cada um disparando no canto para dispersar melhor seu som. Os dois alto-falantes recebem sinais de ruído não correlacionados. Um subwoofer Sunfire TS-SJ8 em um canto adiciona alguns graves.

Você pode ver a configuração no diagrama acima. Os pequenos quadrados disparando nos cantos são os Genelecs, o grande retângulo no canto inferior direito é o sub Sunfire e o retângulo marrom é a bancada de teste onde as medições são feitas.

Execute a medição

Para começar a medição, coloque o ruído em execução e defina o nível de ruído para medir 75 dB próximo à entrada do canal auditivo de borracha falsa do 43AG, medido com um medidor de nível de pressão sonora (SPL) padrão. Para obter uma linha de base do que o som está fora do ouvido artificial, para que você possa usar isso como uma referência, clique na tecla REF no TrueRTA. Esta chave fornece a linha reta no gráfico em 75 dB. (Você pode ver isso na imagem abaixo).

Em seguida, coloque o fone de ouvido no simulador de ouvido / bochecha. Instale blocos de madeira na parte inferior da bancada de teste, de modo que a distância da placa superior do 43AG até a parte inferior dos blocos de madeira seja igual às dimensões da cabeça nas orelhas. (Tem cerca de 7 polegadas.) Esta configuração mantém a pressão apropriada do fone de ouvido contra o simulador de ouvido / bochecha. De acordo com IEC 60268-7, defina TrueRTA para suavização de 1/3 de oitava e defina a média de 12 amostras diferentes. Ainda assim, como qualquer medição envolvendo ruído, é impossível obtê-la 100 por cento precisa porque o ruído é aleatório.

Confirme o Resultado

O gráfico abaixo mostra o resultado de uma medição do fone de ouvido com cancelamento de ruído Phiaton Chord MC 530. A linha ciano é a linha de base – o que o simulador de ouvido / bochecha ouve quando não há fone de ouvido. A linha verde é o resultado com o cancelamento de ruído desativado. A linha roxa é o resultado com o cancelamento de ruído ativado.

O circuito de cancelamento de ruído tem seu efeito mais potente entre 70 Hz e 500 Hz, o que é típico. É uma coisa boa porque essa é a banda em que reside o ruído do motor zumbido dentro de uma cabine de avião. O circuito de cancelamento de ruído pode aumentar o nível de ruído em altas frequências, como visto neste gráfico onde o ruído é maior entre 1 kHz e 2,5 kHz com cancelamento de ruído ativado. Mas o teste não termina até que seja confirmado de ouvido. Para fazer isso, usamos nosso sistema estéreo para reproduzir uma gravação que fizemos do som dentro de uma cabine de avião. Fizemos nossa gravação em um dos assentos traseiros de um jato MD-80, um dos tipos mais antigos e barulhentos atualmente em serviço comercial nos Estados Unidos. Como todas as medições de áudio, esta não é perfeita. Embora o subwoofer seja colocado o mais longe possível da bancada de teste, a bancada de teste está em pés de feltro. O simulador de orelha / bochecha tem pés de borracha compatíveis; pelo menos algumas vibrações graves se infiltram diretamente no microfone por meio de condução física.