Công nghệ chống ồn chủ động (ANC) là gì? Tai nghe ANC hoạt động như thế nào?

Trong ngành công nghiệp âm thanh hiện nay, công nghệ khử tiếng ồn chủ động (ANC – Active Noise Control) không còn là điều xa xỉ chỉ dành riêng cho những chiếc tai nghe đắt tiền như trước đây. Tai nghe ANC đang ngày càng trở nên phổ biến trên thị trường vì sự phát triển của công nghệ đã cho phép tích hợp ANC vào nhiều nền tảng hơn với mức giá thấp hơn. Vậy công nghệ ANC là gì và tai nghe bluetooth ANC hoạt động như thế nào? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua bài viết này nhé.

Công nghệ chống ồn chủ động (ANC) là gì?

Kiểm soát tiếng ồn chủ động (ANC), còn được gọi là loại bỏ tiếng ồn (NC), hoặc giảm tiếng ồn chủ động (ANR), là một phương pháp làm giảm âm thanh không mong muốn bằng cách thêm âm thanh thứ hai được thiết kế đặc biệt để loại bỏ âm thanh đầu tiên.

Bởi vì sóng âm truyền trong không khí đi vào ống tai và làm rung màng nhĩ của bạn, nếu một sóng âm gặp sóng âm khác có cùng tần số nhưng ngược biên độ, cả hai sẽ triệt tiêu lẫn nhau. Tai nghe ANC áp dụng công nghệ ANC tạo ra tín hiệu đối lập để khử tiếng ồn, từ đó ngăn chặn tiếng ồn bên ngoài và giúp người dùng cảm nhận và thưởng thức âm thanh từ tai nghe tốt hơn.

Cụ thể, tai nghe chống ồn chủ động (ANC) hoạt động như thế nào?

Trước đây, công nghệ giảm tiếng ồn chủ yếu dựa vào thiết kế vật lý của tai nghe, như chụp tai (over-ear) hoặc nút tai silicon (in-ear). Đó gọi là giảm tiếng ồn thụ động (PNC – Passive Noise Cancelling). Khi đó, hình dáng và độ vừa vặn của tai nghe là yếu tố quan trọng để bảo vệ tai khỏi tiếng ồn bên ngoài. Đến khi công nghệ ANC ra đời và được ứng dụng trên tai nghe, khả năng chống ồn chủ động cho hiệu quả vượt trội hơn rất nhiều.

Tai nghe công nghệ chống ồn chủ động ANC sử dụng các micrô cực nhỏ lắng nghe tiếng ồn xung quanh bạn. Sau đó các thiết bị điện tử trong tai nghe sẽ tạo ra âm thanh hoàn toàn ngược lại với sóng âm thanh đó, loại bỏ âm thanh đó để tất cả những gì bạn nghe được là âm thanh phát ra từ tai nghe của bạn. Tai nghe có tính năng ANC đắt hơn nhiều so với các loại tai nghe khử tiếng ồn thụ động. Bởi vì chúng có thiết kế kỹ thuật phức tạp hơn và cần thêm pin để cung cấp năng lượng cho khả năng khử tiếng ồn chủ động.

Một điểm quan trọng khác cần xem xét là tiếng ồn bạn nghe thấy ở bên trong và bên ngoài tai nghe là rất khác nhau. Vậy, nên đặt micrô ở đâu để thu và loại bỏ tiếng ồn hiệu quả nhất? Bên ngoài tai nghe, bên trong, hay cả hai?

3 loại chống ồn chủ động ANC

Bây giờ chúng ta đã hiểu rằng chống ồn chủ động chính là sử dụng thiết bị điện tử để ngăn âm thanh không mong muốn truyền đến màng nhĩ của bạn. Loại bỏ tiếng ồn chủ động có thể được xử lý thông qua chipset ANC bằng cách sử dụng: hệ thống ANC chuyển tiếp (feed-forward ANC), hệ thống ANC phản hồi (feed-back ANC), hoặc hệ thống ANC kết hợp (hybrid ANC). Mỗi loại có những ưu điểm và nhược điểm riêng.

Feedforward ANC

Feedforward ANC hay ANC chuyển tiếp là loại chống ồn chủ động đơn giản nhất, bằng cách đặt một micrô ở bên ngoài tai nghe để phát hiện những tiếng ồn xung quanh. Loại ANC này thường được sử dụng cho hai chức năng:

• Để nghe những gì đang diễn ra bên ngoài tai nghe
• Để nghe giọng nói của chính bạn trong cuộc gọi

Micrô bên ngoài tai nghe sẽ nghe thấy tiếng ồn trước tiên. Sau đó ANC xử lý tiếng ồn và tạo ra lớp chống ồn trước khi gửi tín hiệu thu được đến loa tai nghe. Do micrô thu nhận tiếng ồn từ sớm, nó có nhiều thời gian hơn để phản hồi và tạo chống ồn.

ANC chuyển tiếp hoạt động hiệu quả hơn trong việc giảm tiếng ồn tần số cao (đến 2 kHz) nhưng dải tần số hẹp. Nó không có phương pháp tự điều chỉnh vì không thể phân tích tần số khử nhiễu mà nó tạo ra. Nếu đeo tai nghe không đúng cách hoặc nếu tiếng ồn phát ra ở một góc lạ, hệ thống này có thể vô tình làm khuếch đại tiếng ồn ở một số tần số. Bên cạnh đó, do micrô đặt bên ngoài, Feedforward ANC cũng nhạy cảm hơn với tiếng gió.

Feedback ANC

Feedback ANC hay ANC phản hồi là hệ thống chống ồn chủ động có micrô đặt bên trong tai nghe. Micrô phản hồi phát hiện tiếng ồn lọt vào tai hoặc ống tai của bạn, giống như những gì bạn nghe được, rồi truyền tín hiệu đến ANC để phản hồi và loại bỏ tiếng ồn trong tín hiệu.

Do micrô phản hồi thu được chính xác tiếng ồn trong tai nên ANC phản hồi có thể thích ứng tốt hơn với các biến thể và điều chỉnh tín hiệu nếu cần, bất kể vị trí chính xác và độ vừa vặn của tai nghe. ANC phản hồi hoạt động trên một dải tần số rộng hơn ANC chuyển tiếp, nhưng lại kém hiệu quả hơn với các âm thanh có tần số cao (1–2 kHz). Nếu được thiết kế không chính xác, hệ thống này cũng có nguy cơ bị nhiễu phản hồi và gây ra âm thanh chói tai.

Hybrid ANC

Hybrid ANC hay ANC kết hợp là hệ thống phối hợp cả ANC chuyển tiếp và ANC phản hồi để đạt được hiệu quả chống ồn tốt nhất, bằng cách đặt micrô ở bên trong và bên ngoài tai nghe. Hybrid ANC có thể khử tiếng ồn ở dải tần rộng hơn, thích ứng và sửa lỗi, đồng thời không nhạy cảm với cách người dùng đeo tai nghe.

Tai nghe Hybrid ANC được trang bị nhiều micrô ở một số vị trí, cung cấp các tùy chọn khử tiếng ồn bổ sung và tùy chọn cho phép giọng nói đi qua trong chế độ xuyên âm (Transparency Mode). Do yêu cầu xử lý kỹ thuật cao hơn và chất lượng tốt hơn, nhìn chung tai nghe chống ồn chủ động Hybrid có giá thành đắt hơn.