Como medir o cancelamento de ruído em fones de ouvido

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 frequências baixas, eles o aumentam em frequências altas.

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, a seguir, a medição da quantidade de som que passa pelo fone de ouvido até os ouvidos.

Configure o equipamento

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 G.R.A.S 43AG, ou um manequim de medição de fone de ouvido, como o G.R.A.S. 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 da área 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, em seguida, defina o nível de ruído para medir 75 dB perto do entrada para o canal auditivo de borracha falsa do 43AG, medido usando um nível de pressão sonora padrão (SPL) metro. Para obter uma linha de base do que é o som 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 forma 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 é nessa faixa que reside o zumbido do motor dentro da cabine de um 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 de 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 EUA.

Como toda medição de áudio, esta não é perfeita. Apesar de subwoofer é colocado o mais longe possível da bancada de teste, a bancada de teste é sobre 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.

Você sabia?

Dentro da cabine de um avião, os níveis de ruído podem chegar a 85 Db. Os pilotos usam fones de ouvido de aviação para reduzir o impacto em seus tímpanos. Os consumidores também podem comprar fones de ouvido para aviação, então se você estiver experimentando altos níveis de ruído e os fones de ouvido normais não estiverem funcionando bem, procure os fones de ouvido para aviação. Eles apenas podem ser adequados para você.