pulsa-logo

Headphone Dengan Noise Isolating atau Noise Canceling?


Aldrin Symu

Selasa, 25 Desember 2018 • 14:17

active noise cancellation, techno,


Penggemar musik atau penggila gaming pasti membutuhkan perangkat tambahan yang namanya headphone atau headset. Saat ini, sudah umum bila headphone dilengkapi kemampuan mengurangi, membuang atau menghilangkan suara gangguan dari luar (selain suara dari speaker di headphone). Bisa saja, headphone tersebut dilengkapi kemampuan ‘noise isolating’ atau ‘noise canceling’ (noise control). Apa perbedaan antara noise isolating dan noise canceling tersebut? Berikut sedikit penjelasannya.

Headphone (earphone) dengan Noise Isolating

Secara sederhana, headphone dengan kemapuan noise isolating adalah headphone yang didesain sedemikian rupa sehingga suara yang berasal dari lingkungan luar selain speaker tidak masuk kedalam telinga. Aneka bentuk desain dibuat baik itu dengan menyesuaikan bentuk lubang telinga maupun menutup telinga secara keseluruhan.

image: forbes.com

Passive Noise Canceling dan Active Noise Canceling

Noise Canceling adalah kemampuan pada headphone untuk mengurangi tingkat kebisingan yang berasal dari lingkungan sekitar, sehingga Anda akan mendengarkan audio dengan kualitas yang lebih baik. Secara teknis semua jenis headphone dilengkapi dengan Noise Canceling yang bersifat passive, yang berasal dari bahan penyusun headphone itu sendiri. Bahan penyusun headphone biasanya terbuat dari lapisan busa kepadatan tinggi atau material yang bisa menyerap suara, sehingga dapat memfilter suara dari luar.


Namun tingkat kebisingan yang bisa dikurangi dari headphone yang hanya mengandalkan passive noise canceling hanyalah berkisar 15dB sampai 20dB (desibel). Lalu bagaimana jika kita ingin menikmati musik menggunakan headphone pada lingkungan yang bising? Misalnya saat berada di kabin pesawat yang tingkat kebisingannya mencapai 75dB sampai 80dB? Maka Active Noise Canceling jawabannya.

Image: howstuffworks.com

Headphone yang dilengkapi dengan Active Noise Canceling bisa mengurangi kebisingan sangat signifikan jika dibandingkan dengan headphone yang mengandalkan Pasive Noise Canceling. Active Noise Canceling Headphones dilengkapi dengan sirkuit eloktronik yang bisa menciptakan gelombang yang memiliki amplitudo dan frekwensi yang persis sama dengan suara pengganggu dengan sudut yang berlawanan 180 derajat, sehingga superposisi antara gelombang suara pengganggu dengan gelombang Active Noise Canceling akan memiliki efek saling menghilangkan. Active Noise Canceling Headphones juga dilengkapi dengan baterai yang bisa diganti sebagai sumber tenaga sirkuit elektronik untuk menghasilkan gelombang guna memblokir kebisingan dari luar.

Cara Kerja Active Noise Canceling

Suara adalah gelombang primer yang terdiri dari fase rapat dan renggang. Sebuah speaker penghilang derau mengirim gelombang suara yang memiliki amplitudo sama, namun dengan fase yang terbalik terhadap suara aslinya. Gelombang derau ini bertemu dan membentuk sebuah gelombang baru dalam proses interferensi, lalu saling meredam secara efektif. Efek peredaman ini merupakan suatu fase tersendiri. Tergantung pada kondisi dan metode yang digunakan, gelombang suara baru yang dihasilkan akan dapat berkekuatan sangat lemah hingga tidak terdengar oleh telinga manusia.

image: quora.com

Untuk meredam suara, sebuah speaker penghilang derau dapat diletakkan berhadapan dengan sumber suara. Dalam kasus ini, speaker tersebut harus memiliki tingkat kekuatan suara yang sama dengan sumber suara yang tidak diinginkan. Selain cara tersebut, transduser yang menimbulkan sinyal peredaman juga dapat diletakkan pada tempat dimana peredaman suara diinginkan, seperti telinga pengguna. Hal ini memerlukan kekuatan peredam yang lebih kecil, namun hanya efektif bagi satu pengguna saja. Penghilang derau pada tempat-tempat lainnya menjadi lebih sulit karena gelombang yang bergerak ke berbagai arah dan sinyal peredam dapat bergabung dan membuat gelombang interferensi yang malah memperkuat ataupun merusak suara.

Mikrophone berfungsi sebagai sensor untuk mengidentifikasi amplitude dan frekwensi suara pengganggu. Informasi ini kemudian diteruskan ke sirkkuit elektronik agar bisa dicontoh/ditiru oleh sirkuit elektronik.

Sirkuit Elektronik berfungsi untuk menghasilkan gelombang yang berlawanan 180 derajat dengan gelombang suara penggangu. Gelombang yang dihasilkan memiliki frekwensi dan amplitudo yang sama persis dengan suara pengganggu karena sirkuit ini mencontoh pola suara pengganggu yang ditangkap melalui microphone. Sehingga saat kedua gelombang ini mengalami superposisi, maka keduanya akan saling menghilangkan. Sedangkan speaker berfungsi untuk menghasilkan suara musik yang ingin kita dengar yang berasal dari music player.

Penerapan Active Noise Canceling

Penerapan ANC dapat berupa 1-dimensional ataupun 3-dimentional, tergantung tipe zona seperti apa yang perlu dilindungi. Suara periodik, serumit apapun gelombangnya, lebih mudah dihilangkan dibandingkan suara acak repetitif.

Perlindungan 1-dimensional lebih mudah dan hanya memerlukan beberapa mikrofon dan speaker agar efektif. Beberapa aplikasi komersial yang berhasil diterapkan antara lain : noise-cancelling headphone, active muffler, dan peredam derau dalam saluran ventilasi. Istilah 1-dimensional merujuk kepada hubungan garis lurus antara derau dan speaker aktif (peredam derau mekanis) atau antara speaker aktif dan pendengar (headphone)

davidclarkcompany.com

Perlindungan 3-dimensional membutuhkan banyak mikrofon dan speaker, sehingga membuatnya kurang efektif dalam hal biaya. Masing-masing speaker cenderung untuk berinterferensi dengan speaker terdekat sehingga menghambat keseluruhan kinerja sistem. Reduksi kebisingan lebih mudah dicapai apabila seseorang tidak bergerak dari ruangan tempat dia berada, namun jika terdapat seorang atau beberapa pendengar yang terus bergerak, maka hal ini akan menjadi tantangan yang lebih sulit.

Gelombang frekuensi tinggi sulit direduksi dalam zona 3-dimensional karena relatif pendek dan singkat. Derau yang mengganggu pada 1000 Hz dan berjarak dua kali lipat dari jarak antara kedua telinga manusia, akan dapat direduksi dengan mudah dari arah depan. Namun jika didatangkan dari arah samping, maka salah satu telinga akan mendengar derau yang lebih keras, alih-alih melembut.

Image: slideshare.net

Suara berfrekuensi tinggi cenderung menghilang dan menguat tanpa dapat diprediksi dari berbagai arah. Maka sebaliknya, reduksi derau paling efektif dalam 3-dimentional adalah pada suara berfrekuensi rendah. Aplikasi komersial dari reduksi derau 3-dimensional dapat ditemukan pada kabin pesawat terbang dan interior mobil. Utamanya, perlindungan ini menghilangkan kebisingan repetitif (ataupun periodik) dari mesin atau baling-balingnya.

Dikutip dari berbagai sumber

Aldrin Symu