Як OPPO розробила стабільне активне шумозаглушення для комфортних навушників-вкладишів

Навушники-вкладиші вже давно завоювали прихильність користувачів завдяки своїй легкій конструкції та комфорту, що робить їх популярним вибором для тривалого прослуховування. Проте з інженерної точки зору вони представляють один із найскладніших формфакторів для реалізації шумозаглушення. На відміну від внутрішньоканальних навушників, які покладаються на силіконові амбушури для створення фізичної герметизації, відкрита структура вкладишів значно ускладнює точний контроль звуку. 

Створюючи Enco Air5s, компанія OPPO поставила собі за мету покращити досвід використання активного шумозаглушення (ANC) в навушниках-вкладишів, зробивши його стабільним, природним та комфортним.

«Як перші навушники-вкладиші OPPO з шумозаглушенням (ANC), ми оптимізували Enco Air5s на рівні акустичної архітектури, ергономічного дизайну та інтелектуальних адаптивних алгоритмів. Для користувача це означає отримання того самого критично важливого балансу між імерсивною тишею, природним звучанням і тривалим комфортом», — зазначив Деріл Джан (Daryl Zhang), продукт-менеджер Enco Air5s.

Створення прогнозованої тиші за допомогою кастомної акустичної архітектури

Однією з найбільших проблем для шумозаглушення у вкладишах є відсутність фізичної герметизації. Без силіконових амбушурів, що ізолюють вушний канал, навколишній шум може проникати через безліч акустичних шляхів, що робить внутрішнє звукове поле набагато менш прогнозованим. Реальний шум також є складним за своєю природою, охоплюючи різні частотні діапазони, включаючи людські голоси, шум транспорту та міські звуки, що значно ускладнює досягнення ефективного шумозаглушення.

Щоб підвищити стабільність ANC у відкритій акустичній структурі, Enco Air5s оснащені спеціально розробленим акустичним вентиляційним отвором короткого замикання площею 1,4 мм?. Простіше кажучи, цей отвір допомагає контролювати взаємодію зовнішнього звуку та повітряного тиску з вушним каналом, забезпечуючи системі шумозаглушення більш стабільне акустичне середовище для роботи. Замість того, щоб просто блокувати або пропускати шум, ця конструкція ретельно регулює різницю тиску всередині та зовні вушного каналу, створюючи більш контрольоване та прогнозоване звукове поле.

Після тривалого тестування та налаштування було обрано конфігурацію 1,4 мм?, щоб краще збалансувати ефективність шумозаглушення в різних частотних діапазонах, допомагаючи Enco Air5s забезпечувати більш стабільне пригнічення низькочастотного гулу, навколишніх звуків та шуму людських голосів. Ця акустична архітектура є основою системи ANC. 

Підтримка стабільної тиші завдяки технології адаптивного шумозаглушення (ANC) в реальному часі 

Порівняно з внутрішньоканальними навушниками, конструкції напіввкладок за своєю природою більш чутливі до незначних змін посадки під час щоденного використання. Навіть прості рухи, такі як ходьба або розмова, можуть злегка змінити положення навушників у вусі, а отже, і шлях проходження звуку у вушний канал. Оскільки ANC покладається на точно відкалібровані сигнали, навіть такі мінімальні зрушення можуть вплинути на витік звуку, акустичні шляхи та звуковий тиск усередині вушного каналу, ускладнюючи підтримку стабільної ефективності придушення шуму традиційними алгоритмами.

Щоб покращити стабільність роботи за різних умов носіння, Enco Air5s поєднують ергономічний дизайн івкладишів OPPO (Ergonomic Semi-in-Ear Fit Design) з технологією адаптивного шумозаглушення в реальному часі.

«Щоб створити посадку, яка краще відповідає природним контурам вуха, ми спиралися на велику базу даних реальних вух та широке тестування за участю користувачів із різними формами вух та звичками прослуховування», — сказав Деріл Джан.

Результатом став ергономічний дизайн вкладишів Enco Air5s, розроблений із більшою площею контакту з вухом та меншою глибиною занурення у вушний канал. Рівномірно та природно розподіляючи контакт по вуху і водночас знижуючи тиск усередині вушного каналу, ця конструкція забезпечує комфортну посадку, покращує стабільність носіння та знижує ймовірність витоку звуку під час рухів.

Спираючись на цю ергономічну основу, Enco Air5s застосовує технологію адаптивного шумозаглушення в реальному часі від OPPO для динамічного реагування на мінливі акустичні умови. Завдяки системі дискретизації з надвисокою частотою 800 кГц навушники безперервно аналізують спосіб носіння, характеристики вушного каналу та навколишній шум у реальному часі. Це дозволяє системі швидше виявляти ледь помітні акустичні зміни та динамічно регулювати параметри фільтра, фазове вирівнювання антишуму та глибину приглушення з більшою точністю.

OPPO також оптимізувала кілька ключових компонентів у системі шумозаглушення, включаючи низькочастотний вихід антишуму, стабільність фази, відгук мікрофона зворотного зв'язку та ефективність придушення високочастотних звуків (anti-howling). Ефективність системи шумозаглушення також підтверджена сертифікатом від T?V Rheinland, що додатково підкреслює зусилля OPPO, спрямовані на покращення роботи ANC у формфакторі напіввкладок.

Збереження природного звуку за допомогою адаптивного покращення звуку

Для OPPO реалізація шумозаглушення у вкладишах полягала не лише у зменшенні шуму. Йшлося також про збереження природного досвіду прослуховування, якого користувачі очікують від навушників відкритого типу.

«ANC має робити більше, ніж просто відсікати зовнішній шум. Воно має водночас зберігати природне та комфортне звукове сприйняття, — зазначив Фей Ся (Fei Xia), інженер-акустик Enco Air5s. — Оскільки для скасування зовнішнього шуму генеруються зворотні звукові хвилі, нам також потрібно ретельно контролювати повітряний тиск і частотну характеристику всередині вушного каналу. Без точного налаштування сильніше шумозаглушення іноді може призвести до підвищеного тиску або менш природного звучання».

Дотримання цього балансу стає ще важливішим у конструкціях вкладишів, де відкрита структура робить як контроль шуму, так і налаштування звуку складнішими завданнями. Щоб допомогти зберегти якість звуку з увімкненим шумозаглушенням, в Enco Air5s впроваджено технологію адаптивного покращення звуку (Adaptive Sound Enhancement).

«Система безперервно аналізує як аудіо, що відтворюється, так і витік звуку, спричинений відкритою структурою посадки, — сказав Фей Ся. — На основі цих обчислень у реальному часі навушники динамічно компенсують різні частотні діапазони, особливо низькі частоти, які більш схильні до розсіювання в конструкціях вкладишів».

Для користувача результатом усієї цієї ретельної інженерної роботи є те, що Enco Air5s здатні підтримувати більш насичений бас, природніший вокал та стабільну загальну якість звуку навіть із увімкненим ANC.

Інженерія системного рівня для нового досвіду шумозаглушення у навушниках-вкладишах

Enco Air5s — це не просто перші навушники-вкладиші OPPO з активним шумозаглушенням; вони втілюють системний підхід компанії до реалізації шумозаглушення в одному з найтехнічніших формфакторів навушників у галузі. 

Поєднуючи акустичну архітектуру, ергономіку, адаптивні алгоритми реального часу та адаптивне покращення звуку, Enco Air5s пропонують нову якість досвіду прослуховування у вкладишах, яка є тихішою, стабільнішою та комфортнішою у щоденному використанні.