» «
סינון רעשים
איך פועל מנגנון לסינון רעשים?



סינון רעשים (Noise Cancelling) הוא צורך מורגש במצבים שבהם אנו זקוקים לפעילות שקטה ונמצאים בלב סביבה רועשת. אוזניות ומערכות קול שונות מצוידות במערכות למחיקת רעשים, שרובן מתבססות על 'פאזה הפוכה', שיטה שבה מיקרופונים מיוחדים "מאזינים" לרעש שבא מבחוץ ומשתמשים באמצעים אקוסטיים כדי להשתיקו.

המנגנון האלקטרוני החכם לסינון רעשים, שמותקן כיום במכשירים כאלה, דוגמת טלפונים חכמים ואוזניות איכותיות, מבחין בין רעש הרקע שמסביב לצליל המוסיקה או הדיבור שבאוזניות ומצמצם את רעש הרקע. כך ניתן להאזין למוסיקה בזמן טיסה, או לנהל שיחה בטלפון גם כשנמצאים בסביבה רועשת כמו רחוב הומה אדם, אוטובוס מלא בדיבורים ורעשים, או מועדון ריקודים מפוצץ אדם.

בשיטה זו מזהים המיקרופונים החיצוניים לסינון רעשים את כיווני רעש וחוסמים אותם נקודתית. מיקרופון חיצוני קולט את הרעש שבא מבחוץ ומערכת אלקטרונית "משמיעה" במקביל אליו את הרעש הזה בהיפוך, בשיטת 'הפאזה ההפוכה'. פעולה זו מצמצמת את מרבית הרעש ומשאירה את המוסיקה או את קולו של הדובר שבצד השני של הטלפון הסלולארי נקיים ובהירים יותר.

צמצום הרעש בשיטה זו משמש כיום באוזניות, מכוניות, תאי שקט ועוד. יש גם פיתוחים שמנסים לעשות זאת בעזרת מכשיר הנצמד אל החלון ומשתיק את רעש הרחוב.

אך אלגוריתם סינון הרעשים הממוצע, של הטלפון למשל, אינו מושלם. הוא פוגע ומטשטש גם את הקול שמצדו השני, שכן הוא מתבסס על הבחנה בין רעש הרקע לקולו של הדובר וצמצום הרעש כולו. שיטות מתקדמות יותר שפותחו לאחרונה מצליחות לצמצם רעשים מוגדרים, מבלי לפגוע במוסיקה או בקולו של הדובר שבצדו השני של הטלפון. כך מושתק הרעש המטריד, אך קולו של הדובר ברור יותר והמוסיקה נפגעת הרבה פחות.


הנה הסבר השיטה של פאזה הפוכה:

http://youtu.be/F7D_pnaexG0


הסבר השיטה לביטול רעשים שפותחה בידי מהנדסי חברת Bose:

https://youtu.be/zj33WAODsJg


הסבר מילולי יותר:

http://youtu.be/KHsXA_LE3e4


אוזניות עם מערכת סינון רעשים באוזניות באמצעות שיטת הפאזה ההפוכה:

http://youtu.be/kms-q1BiyVY


מערכת ביטול רעשים מודרנית ל אוזניות אלחוטיות הן ממש חכמות:

https://youtu.be/VIi04uD8LtY


ופיתוח של כפתור שקט המאפשר לסנן את רעשי הרחוב בסלון שלך:

http://youtu.be/Mv6sBuwzLhk
אוזניות מבטלות רעשים
מי המציא את האוזניות מסננות הרעשים?



נראה שהתרגלנו די מהר לקיומן של האוזניות האלחוטיות הזעירות, עם ביטול הרעשים האקטיבי (Active Noise canceling ובקיצור ANC). העקרון ברור: צמצום רעשים מוגדרים, מבלי לפגוע בקולו של הדובר שבצדו השני של הטלפון, או במוסיקה.

השיטה מתבססת על מיקרופונים מיוחדים שמכניסים את הרעש, שמטופל על ידי מנגנון המשתיק בדיוק אותו ומשאיר את האוזניות לצליל הרצוי - מוסיקה או שיחה.

יש משהו באוזניות הללו שמאפשר לנו להנתק מהרעש שמקיף אותנו כל הזמן וליהנות מהשקט ובעיקר מהרעש שאנחנו אוהבים ושנקרא "המוסיקה שלנו". פשוט ממכר.

השחקנית העיקרית בשוק הזה הייתה, עד לפני כמה שנים, חברת Bose. זה ממש לא במקרה, כי Bose היא מי שהמציאה ופיתחה את הטכנולוגיה הזו ראשונה.

למעשה, האדם שעלה על הרעיון לייצר אוזניות המבטלות רעשים היה מנכ"ל חברת האודיו Bose והאיש החזק בה, ד"ר אמר בוז (Amar Bose).

בוז, מייסד החברה, טס בשנות ה-70 בטיסה מציריך לבוסטון. כמו בכל טיסותיו, הוא נוכח שוב עד כמה רעש הטיסה וליתר דיוק רעש המנועים ומערכות המטוס, מפריע לו להאזין למוסיקה. באותה טיסה הוא מחליט לפתח מערכת לביטול רעשים, שתשתיק את הרעש הזה.

הדרך תהיה ארוכה ויקרה, אבל בוז עומד בראש חברת אודיו מובילה והוא עצמו הראה בעבר גם תבונה עסקית וגם חושים מצוינים לפיתוח של טכנולוגיות קול משובחות. 50 מיליון דולר ועשר שנים אחר-כך, ב-1986, הושלם פיתוח הגרסה הראשונה של מערכת ביטול הרעשים שפיתחה Bose.

האוזניות הראשונות נרכשו עבור טייסים במטוסי נוסעים ובמטוסי קרב. פה ושם הוזמנו אזניות כאלה עבור הנוסעים במחלקות הראשונות ומחלקות העסקים במטוסים מסחריים.

השנים עברו ואם עד לא מזמן היה שוק האוזניות מבטלות הרעש שוק פרימיום, שהוא יקר מאוד, בשנים האחרונות הופכת טכנולוגיית ביטול הרעשים האקטיבי (ANC) לזולה ונגישה במיוחד.בשוק נמכרות כיום אוזניות עם ביטול רעשים אקטיבי במחירים שמתחילים במאות שקלים בודדות.

וכך מופצים היום בשוק אינספור דגמים של אוזניות עם ביטול רעשים אקטיבי. חלקן אוזניות גדולות וקלאסיות, בגודל מלא, היושבות על האוזניים, מכסות אותן ומצוידות במערכות ביטול רעשים מתוחכמות, אך נמכרים גם המוני דגמים של אוזניות אין-איר (In ear) קטנות, שעושות עבודה טובה, ברמות שונות של ניקוי או ביטול רעשים וגובות מחיר בהתאם.

אוזניות האין-איר הללו הן אוזניות זעירות ואלחוטיות, היושבות בתוך האוזן ומבטלות רעשים בגבורה. ההצלחה שלהן היא תודות לשבבים משוכללים, זולים וזעירים מאי פעם, של חברות שבבים כמו קוואלקום ומתחרותיה ומזעור של הרמקולים האיכותיים ומערכות האלקטרוניקה לביטול הרעשים, לגדלים שלא יאומנו.

וכך, עם דגמים היושבים מעל האוזן ומקיפים אותה, כמו דגם Sony WH-H900N המשובח של שנת 2021 ודומיו, ודגמים בתוך האוזן כמו אלה של חברת Jabra או אפילו באייר פודס של Apple, השוק הזה מתפוצץ ומגיע לכל כיס כמעט.


הנה סיפורו המצאת האוזניות מבטלות הרעשים של מייסד Bose:

https://youtu.be/zj33WAODsJg


אוזניות עם מערכת סינון רעשים באוזניות באמצעות שיטת הפאזה ההפוכה:

http://youtu.be/kms-q1BiyVY


ומערכת ביטול רעשים מודרנית לאוזניות אלחוטיות היא ממש חכמה:

https://youtu.be/VIi04uD8LtY
זיהום רעש
מהו זיהום רעש?



זיהום רעש היא אחת הבעיות של החיים בעידן המודרני. החוקרים גורסים שרעש בעוצמה של מעל 60 דציבל מתחיל להפריע ולהטריד את מנוחתנו. מכשירים שונים ורעשי פיתוח ובניה גורמים למגוון רעשים שמקיפים אותנו ומטרידים בהתמדה. לעיתים קרובות נראה שאין מה לעשות בעניין, אבל מסתבר שיש.

למשל אוזניות שמבטלות חלק גדול מהרעש שחודר מבחוץ. שיטת הפאזה ההפוכה מאפשרת לבטל את הרעש זה ברובו.


הנה בעיית זיהום הרעש והאפשרויות המוכרות להתמודדות:

http://youtu.be/z7Dckph9Dhk

שיטת הפאזה ההפוכה לביטול רעשים:

http://youtu.be/VTx4JgYsW5s


השיטה הפיזיקלית לביטול רעשים:

http://youtu.be/Ien0UI8QTSo


ומסעדה שמותחת את הסועדים שלה במגפונים:

http://youtu.be/vlF_c6wdcCk
משתיק רעש
מהו האזור המשתיק רעשים?



כמו שיש מגבר, כדי שיגביר את הצליל, לפעמים היינו רוצים שיהיה גם "משקט" - מעין מתקן פלא שישתיק את הצלילים והרעשים שמסביבנו.

חברת "סילנטיום" עושה בדיוק את זה - היא מפתחת רכיב שיודע להשתיק רעשי רקע ולאפשר לכם לעבוד או לנוח באזורים רועשים.


הנה הדגמה של הטכנולוגיה להשתקת רעשים:

http://youtu.be/RzwU1PCabsQ


השימושים של הטכנולוגיה הזו:

http://youtu.be/6AHC35EMax0


השבב של Silentium ANC מודגם במהלך תערוכה רועשת:

http://youtu.be/dSIEfkSviXI


ואין שיר מתאים מזה כדי לחוות את השקט הטכנולוגי הזה (עברית):

https://youtu.be/MY_KmIxfiQA

ביטול רעשים

מסיבת אוזניות
מהן מסיבות אוזניות?



הייתם פעם במסיבה שנסגרה בגלל הרעש? קרה שלא אהבתם את המוסיקה? או שהיא הייתה חזקה לכם? או חלשה?

מסיבת אוזניות (Silent disco) היא מסיבה שאין בה רמקולים. במקום המוסיקה מהרמקולים, מצוידים כל המשתתפים בה בזוג אוזניות אלחוטיות, שאליהן משודרת המוסיקה לריקודים. מסיבות כאלה חביבות על שוחרי איכות הסביבה, שמעדיפים לצמצם כך את "זיהום הרעש" שגורמות מסיבות הרמקולים הרועשות. במסיבות הפתוחות שבחופי גואה בהודו, מקיימים כבר שנים מסיבות כאלה, בשל ההגבלות שהטילה הממשלה על עריכת מסיבות ורעש במקומות פתוחים.

מסיבת הריקודים באוזניות משודרת רק אליהן ובמרבית המקרים לא שומעים מסביב דבר. המעניין הוא שבמסיבה כזו ניתן לשדר לאוזניות במספר ערוצים שונים. כך יכולים לשמוע הרוקדים בטווח השידור מוסיקה שונה, שמשודרת ממספר די ג'ייז שונים. וכך במסיבה אחת ניתן לרקוד בו-זמנית גם טראנס, גם היפ הופ וגם דאבסטפ. כל משתתף יכול להחליש ולחזק כרצונו את המוסיקה באוזניות שלו ולבחור איזו מוסיקה לרקוד ולשמוע - הכל בלחיצה על כפתור באוזניות.

היתרון שבמסיבות אוזניות הוא היכולת לקיימן גם בנסיבות שבהן רעש יפריע לאנשים מסביב. כך הן למשל מאפשרות לקיים מסיבות רחוב נטולות רעש שמתקיימות גם בשעות שבהן רעש פומבי ומוסיקה רועשת עלולים להפריע. הפסקת השימוש במערכות הגברה וברמקולים רועשים היא ברכה גם לשוחרי בריאות, שאינם מעוניינים לפגוע בשמיעה של המשתתפים.

כבר בשנת 1969 חזה סרט מדע-בדיוני פיני את מסיבות האוזניות. הסרט ששמו "Ruusujen Aika" היה הראשון להציג את מה שנחשב מסיבת האוזניות הראשונה אי-פעם.

בישראל מתקיימות לעיתים מסיבות רחוב כמסיבות אוזניות. הן פותרות את בעיית הרעש ולא פעם מהוות פיתרון מצוין להעדפות הסגנון השונות של משתתפים אקראיים ברחוב.


הנה מסיבת האזניות, רק שימו לב שהמוסיקה נוספה רק לסרטון בלבד כי במציאות שומעים דממה:

https://youtu.be/CSUmopDW1GE


די ג'יי מסביר כיצד מפעילים מסיבת אוזניות:

https://youtu.be/ejOWd6QUSaA


הרוקדים מתלוננים שהמסיבה הזו היא לא חברתית:

https://youtu.be/zQUTxirnl4M


ובחיוך - כך היא נשמעת:

http://youtu.be/2v33W2h8HJI


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.