ANC (aktywna redukcja hałasu)

ANC to skrót od słów active noise cancellaction (aktywna redukcja hałasu) lub alternatywnie active noise control. Na rynku audio układy ANC stosuje się w słuchawkach w celu wyciszenia niepożądanych dźwięków z otoczenia.

Idea działania ANC polega na tym żeby dodać do sygnału użytecznego dodatkowy sygnał będący odwrotnością sygnału zakłócającego (hałasu). Gdyby system działał idealnie, to zakłócenia i sygnał generowany przez ANC by się odjęły dając w wyniku zero, a użytkownik słyszałby tylko sygnał użyteczny. W praktyce skuteczność ANC jest ograniczona zarówno co do zakresu redukcji hałasu jak też co do pasma działania. Oprócz tego mogą też występować niekorzystne efekty uboczne wynikające z pracy ANC.

Badania nad redukcją hałasu poprzez dodawanie specjalanie generowanego sygnału rozpoczęły się już w latach 1930-tych. W latach 1950-tych rozpoczęto prace nad konstrukcją urządzeń do użytku praktycznego. Głównym obszarem zastosowań ANC było pierwotnie lotnictwo i wojsko. Po roku 2000 ANC zaczęło się rozpowszechniać w słuchawkach na konsumenckim rynku audio.

Techniczne sposoby realizacji ANC w słuchawkach audio są zróżnicowane. Zwykle stosuje sie jeden lub dwa mikrofony do zbierania sygnału zakłóceń oraz układy do generacji dodatkowego sygnału odpowiedzialnego za kasowanie niepożądanych składowych. Różne może być rozmieszczenie mikrofonów i działanie układów elektronicznych. Zastosowanie dwóch mikrofonów zamiast jednego generalnie daje lepsze efekty. Działanie ANC jest też zależne od samej konstrukcji słuchawek i musi być dopasowane do danego modelu. Układy ANC nie pozwalają na skuteczną redukcję zakłóceń na wysokich częstotliwościach i w tym zakresie trzeba polegać na właściwej dla samych słuchawek izolacji od otoczenia.

Do generacji sygnału redukującego hałas można wykorzystać zarówno układy cyfrowe jak i analogowe. Zalety układów cyfrowych to większa swoboda w przetwarzaniu sygnału, średnio rzecz biorąc łatwiejsza implementacja, a także możliwość ewentualnych aktualizacji. Wady układów cyfrowych to dodatkowe opóźnienie czasowe utrudniające samą realizację redukcji hałasu oraz większy pobór mocy. Dobrze zaprojektowane układy analogowe mają mniejszy pobór mocy, co jest szczególnie istotne w sprzęcie zasilanym bateryjnie, tak jak większość słuchwek z ANC.

Producenci podają nieraz wyrażoną w decybelach wartość tłumienia zakłóceń aby zilustrować skuteczność ANC. Te dane mają jednak ograniczoną wartość informacyjną. Z reguły nie wiadomo jak zmienia się efektywność ANC w zależności od częstotliwości. Jak już wspomnieliśmy ANC nie działa w zakresie wysokich tonów i zdolności izolacyjne samych słuchawek pozostają zawsze istotne.

Oprócz podwyższenia kosztów i konieczności zapewnienia zasilania układy ANC mają też inne wady. Zależnie od okoliczności mogą też powodować zauważalne zaburzenia samego sygnału użytecznego.