La tecnología de cancelación de ruido ha transformado drásticamente la forma en que experimentamos el audio, lo que permite un entorno de escucha inmersivo libre de las perturbaciones del mundo exterior. Esta tecnología se materializa principalmente a través de dos enfoques innovadores:cancelación activa de ruido (ANC)y cancelación de ruido ambiental (ENC). Ambas tecnologías tienen propósitos distintos: mejoran nuestras interacciones de audio, ya sea que estemos escuchando nuestras canciones favoritas o asegurándonos de que nuestra voz se destaque entre la cacofonía del ruido ambiental durante una llamada.

Relacionado

Reseña de los auriculares inalámbricos Sennheiser Momentum 4: excelente calidad de audio y duración de batería impecable

Publicaciones

¿Qué es la cancelación de ruido?

La cancelación de ruido se refiere a una variedad de tecnologías y técnicas diseñadas para reducir o eliminar los sonidos ambientales no deseados. Esta amplia categoría incluye tanto la cancelación de ruido pasiva como la cancelación de ruido activa, cada una de las cuales se basa en diferentes principios para lograr la reducción del ruido.

La cancelación pasiva de ruido implica bloquear físicamente las ondas sonoras para que no lleguen a los oídos. Este método puede ser tan simple como utilizar materiales que absorban o reflejen el sonido dentro de los auriculares, audífonos o tapones para los oídos para evitar que el ruido no deseado ingrese al canal auditivo. La eficacia de la cancelación pasiva de ruido depende en gran medida del ajuste y de los materiales utilizados en la construcción del dispositivo, lo que la convierte en un aspecto fundamental de muchos auriculares y tapones para los oídos.

Por otro lado, la cancelación activa de ruido es una tecnología más compleja que utiliza la electrónica para reducir el sonido ambiental no deseado. Este método implica la creación de señales antirruido que contrarrestan el ruido ambiental. Los micrófonos colocados cerca del oído recogen los sonidos externos y luego el sistema ANC genera una onda de sonido con la fase opuesta (antirruido) para cancelar los ruidos externos antes de que lleguen al oído del oyente. Esta tecnología es particularmente eficaz contra los sonidos de baja frecuencia, como el zumbido de un motor de avión o de las unidades de aire acondicionado, y se encuentra comúnmente en auriculares, audífonos y otros dispositivos de audio personales.

El concepto de cancelación de ruido ha evolucionado significativamente desde que el Dr. Paul Lueg patentó por primera vez sus fundamentos teóricos en 1933. Si bien el trabajo de Lueg sentó las bases de la cancelación de ruido al demostrar cómo las ondas sonoras podían cancelarse con ondas sonoras opuestas, la aplicación práctica de esta teoría se ha expandido a lo largo de las décadas. Los primeros auriculares con cancelación de ruido disponibles comercialmente, presentados por Bose Corporation en 1989, marcaron un hito importante al llevar esta tecnología a un público más amplio.

¿Qué es la cancelación activa de ruido?

La cancelación activa de ruidose utiliza en auriculares y cascos para reducir los sonidos ambientales no deseados. Emplea micrófonos para detectar el ruido externo y luego genera una señal "antirruido" opuesta para neutralizarlo mediante interferencias destructivas. Este proceso cancela eficazmente los ruidos de baja frecuencia, como el zumbido de un avión o el ruido del transporte público, mejorando la experiencia auditiva. La tecnología ANC se puede dividir en sistemas de retroalimentación y de avance, cada uno de los cuales se enfoca en diferentes tipos de ruido. Los dispositivos de alta gama a menudo combinan ambos para ofrecer una reducción de ruido superior, lo que hace que escuchar a volúmenes más bajos sea más tranquilo sin comprometer la calidad del sonido.

1. Detección de sonido:los auriculares ANC utilizan micrófonos externos para detectar los sonidos ambientales. Estos micrófonos captan un amplio espectro de frecuencias, desde el ruido sordo de un motor hasta los tonos más agudos del parloteo de las personas. La precisión en la detección de estos sonidos es crucial, ya que determina la eficacia con la que el sistema ANC puede identificar el ruido que necesita cancelar. La ubicación y la calidad de estos micrófonos influyen significativamente en el rendimiento general del sistema.

2. Inversión de señal:después de detectar el ruido ambiental, el sistema ANC procesa este audio para crear una onda de sonido inversa. Esta inversión de fase se realiza desfasando 180 grados la onda de sonido detectada. Esto se hace mediante algoritmos y un procesador integrado para analizar e invertir la onda de sonido en tiempo real.

3. Neutralización del sonido:el sonido invertido se reproduce a través de los altavoces de los auriculares junto con el audio principal del usuario. Este paso se basa en el principio de interferencia destructiva, en el que el ruido original y su contraparte invertida chocan y se anulan mutuamente. La sincronización del sonido invertido con el ruido ambiental tiene que ser perfecta; incluso los retrasos más leves pueden disminuir el efecto de cancelación de ruido e incluso pueden causar algunos efectos discordantes.

La tecnología ANC se divide en tres tipos principales, según su mecanismo y aplicación:

• Feedforward ANCcoloca micrófonos fuera del auricular para detectar y cancelar el ruido externo antes de que llegue al oído, lo que lo hace excelente en frecuencias más altas. Es eficaz contra los sonidos ambientales, pero tiene problemas con el ruido del viento debido a la ubicación del micrófono externo, ya que no tiene la capacidad de corregir errores de predicción en tiempo real.
• Feedback ANCutiliza micrófonos internos para analizar el sonido que llega al oído, ofreciendo una cancelación superior en frecuencias bajas y medias. Esta configuración permite realizar ajustes dinámicos en la señal de cancelación de ruido, corrigiendo discrepancias, pero es menos eficaz contra el ruido de alta frecuencia.
• La cancelación de ruido híbridacombina micrófonos internos y externos, lo que ofrece una cancelación de ruido integral en un amplio rango de frecuencias. Este método optimiza la efectividad de la cancelación de ruido, pero introduce complejidad y costos debido a la integración de dos sistemas, con el objetivo de equilibrar las fortalezas y debilidades de los sistemas de retroalimentación y de avance.

¿Qué es la cancelación de ruido ambiental (ENC)?

La tecnología de cancelación de ruido ambiental está diseñada para mejorar la claridad de la voz aislando y amplificando la voz del hablante y suprimiendo el ruido de fondo durante las comunicaciones de voz. Esta tecnología es especialmente valiosa en entornos ruidosos, ya que garantiza que las comunicaciones de voz sean claras y sin distracciones. Así es como funciona ENC:

• Matriz de micrófonos y captura de audio direccional: ENC emplea matrices de micrófonos para capturar audio desde varias direcciones. Esta configuración permite que el sistema distinga de manera efectiva entre la voz del hablante y el ruido de fondo. El uso de múltiples micrófonos, a menudo colocados alrededor del dispositivo, permite una técnica conocida como formación de haces. Esta técnica enfoca la sensibilidad del micrófono hacia la fuente de la voz mientras reduce la captación de sonidos ambientales.
• Procesamiento avanzado de señales:
  • Diferenciación de voz y ruido: El núcleo de la tecnología ENC reside en su capacidad de procesar y diferenciar entre la voz del hablante y el ruido de fondo. Esto se consigue mediante sofisticados algoritmos de procesamiento de señales que analizan el audio captado por losmicrófonos.
  • Reducción de ruido y aislamiento de voz: una vez que el sistema ENC identifica el ruido de fondo, trabaja para reducir o eliminar estos sonidos de la señal de audio. Este proceso implica técnicas de filtrado y, a veces, de sustracción para eliminar las frecuencias de ruido no deseadas, dejando la voz del hablante más aislada y clara, y todo este trabajo de procesamiento en tiempo real, manejado por un procesador integrado.

• Beneficios de ENC: La tecnología de cancelación de ruido ambiental mejora la claridad de la transmisión de voz al separar hábilmente la voz del hablante del ruido de fondo intrusivo, lo que garantiza que cada palabra se escuche con claridad y reduce la necesidad de repetición. Esto resulta útil en entornos ruidosos, como oficinas concurridas o espacios exteriores con viento, donde ENC logra preservar la calidad de la comunicación de voz.

La función ANC ayuda a crear un entorno de escucha silencioso, perfecto para esos momentos en los que quieres disfrutar de tu música como unaudiófiloo escuchar un podcast sin la distracción del ruido de fondo. Funciona detectando sonidos externos y luego generando ondas sonoras opuestas para cancelarlos. Esto significa que puedes disfrutar de una experiencia de escucha más inmersiva, ya sea que estés en una cafetería concurrida, en un avión o trabajando en una oficina ruidosa. Por otro lado, la función ENC se enfoca en asegurarse de que tu voz se escuche claramente durante las llamadas de voz. Utiliza una serie de micrófonos para aislar tu voz y minimizar el ruido ambiental. Esto es increíblemente útil para llamadas telefónicas, videoconferencias y grabaciones de voz, ya que garantiza que la persona del otro lado te escuche claramente, incluso si estás en un entorno ruidoso.

No son mutuamente excluyentes

La cancelación activa de ruido y la cancelación de ruido ambiental han cambiado las reglas del juego en lo que respecta a la forma en que escuchamos música y nos comunicamos. Es bastante impresionante cómo estas tecnologías nos ayudan a desconectarnos del ruido de fondo y concentrarnos en lo que queremos escuchar. Además, la cancelación activa de ruido y la cancelación de ruido ambiental no son mutuamente excluyentes; de hecho, algunos de los mejores auriculares del mercado combinan ambas funciones, ofreciendo una solución integral tanto para una escucha inmersiva como para una comunicación clara. A medida que avanzamos, es emocionante pensar en las mejoras y las nuevas funciones que veremos en las tecnologías de cancelación de ruido a lo largo de los años.