La ciencia detrás de la ANC: Cómo funcionan los auriculares con cancelación de ruido.

La ciencia detrás de la ANC: Cómo funcionan los auriculares con cancelación de ruido.

Los auriculares y audífonos con cancelación de ruido son una bendición. Si alguna vez has tenido un par, sabrás que son capaces de crear una experiencia auditiva tranquila y sin ruidos, excelente para escuchar música, bloquear el ruido del trayecto al trabajo e incluso para trabajar. Y si estás pensando en invertir en un par, te espera una sorpresa. Por supuesto, no todos los productos con cancelación de ruido son iguales, pero muchos de estos dispositivos están unificados por una tecnología de audio común. Una característica que utilizan varios de estos auriculares y audífonos es algo llamado cancelación activa de ruido o ANC.

Cuando se trata de cancelación de ruido, se puede pensar en la ANC como la base. Pero, ¿cómo funciona exactamente este impresionante circuito y procesamiento de sonido? ¿Qué significa la jerga? ¿Quiénes son los principales protagonistas? Estamos aquí hoy para brindarle un curso intensivo sobre la ANC y sus muchas derivaciones de audio.

¿Qué es la cancelación activa de ruido?

Si alguna vez tomó una clase de Introducción a la Física en la escuela secundaria o la universidad, tal vez recuerde una sección que trataba sobre las ondas. Las ondas de agua, luz o sonido comparten algunas propiedades intrínsecas. La tecnología ANC aprovecha una de estas propiedades: cualquier onda puede ser efectivamente “cancelada” si se crea una segunda onda que sea exactamente lo opuesto a la primera onda, un proceso conocido como interferencia destructiva.

Por lo tanto, si se pueden crear unos auriculares que puedan escuchar el mundo exterior y que creen instantáneamente un conjunto de ondas sonoras que sean exactamente opuestas a las ondas sonoras que escuchan (es decir, antirruido), entonces, en teoría, no se oirían los sonidos externos en absoluto, ya que se habrían cancelado antes de llegar al tímpano. Eso es exactamente lo que hace el ANC.

Bose, la empresa que desarrolló los primeros auriculares ANC comerciales para pilotos y luego los primeros auriculares ANC para el público general, lo describe así:

Con micrófonos dentro y fuera de los auriculares, los auriculares con cancelación de ruido de Bose detectan, miden y envían continuamente sonidos no deseados a chips de procesamiento de señal digital patentados que calculan una señal precisa, igual y opuesta para reaccionar al ruido cambiante en menos de una fracción de milisegundo. El resultado es que el ruido ambiental prácticamente desaparece.

Sin embargo, no todos los ANC son iguales, lo que significa que, aunque todos los auriculares y audífonos ANC utilizan el mismo principio, aún puede haber grandes diferencias entre marcas y modelos.

Cancelación de ruido activa versus pasiva

Hombre vistiendo Bowers & Wilkins Px8.
Simon Cohen / Moyens I/O

Por muy buena que sea la cancelación de ruido, vale la pena señalar que no es la única forma de lidiar con el ruido. La cancelación de ruido pasiva (a veces llamada aislamiento de ruido pasivo) adopta un enfoque decididamente de baja tecnología para resolver el problema al crear una barrera física entre los tímpanos y los sonidos externos.

Generalmente, esto se logra creando un sello hermético alrededor de la oreja (si se trata de auriculares) o dentro del canal auditivo si se utilizan auriculares internos. De cualquier manera, el resultado es el mismo: no escuchará ningún sonido que no pueda llegar a sus tímpanos en primer lugar. Cuando la cancelación pasiva de ruido se realiza bien, puede ser tan efectiva que no sienta la necesidad de nada más.

También vale la pena señalar que, a pesar de utilizar diferentes enfoques, la cancelación de ruido activa y pasiva en realidad son complementarias entre sí. Cuanto más sonido pueda bloquear pasivamente, mejor podrá la tecnología ANC cancelar los sonidos que aún logran transmitirse.

Piénsalo como si fuera pintura: si usas una capa de imprimación en tus paredes, probablemente necesitarás menos capas de pintura para obtener el color y la cobertura que deseas que si simplemente aplicaras la pintura directamente.

¿Cuál es la diferencia entre ANC y ANR?

Es posible que hayas visto el término Reducción Activa de Ruido (ANR, por sus siglas en inglés) además del término más común ANC. En la práctica, no hay diferencia entre ellos. Cada empresa utiliza su etiqueta preferida, pero se trata de la misma función.

Curiosamente, Bose utiliza ambos términos, pero en circunstancias diferentes. Cuando Bose fabrica sus propios auriculares con cancelación de ruido, los llama ANC, porque Bose ha sido 100% responsable del rendimiento de esos auriculares. Pero a veces, empresas de terceros licencian la tecnología de cancelación de ruido de Bose para crear sus propios auriculares ANC. Amazon lo hizo cuando presentó sus Echo Buds de primera generación. Cuando eso sucede, esos terceros utilizan el término ANR para referirse a la contribución de Bose, como una forma de indicar que Bose no estuvo involucrado en todos los aspectos del rendimiento de los auriculares.

¿Cómo funcionan los auriculares y audífonos ANC?

Persona escuchando Apple Airpods Max.
Manzana

Todos los auriculares y audífonos con cancelación activa de ruido utilizan micrófonos para detectar sonidos externos. Un microprocesador integrado analiza esos sonidos y envía las ondas sonoras opuestas requeridas a tus oídos a través de los altavoces de los auriculares. Sorprendentemente, esto se puede hacer tanto si estás escuchando música como si no.

Algunos modelos de ANC utilizan micrófonos de «retroalimentación». Estos micrófonos se colocan en la parte exterior de los auriculares, donde pueden captar los sonidos externos de forma clara y rápida. Pero los sistemas de ANC de «retroalimentación» no saben qué sucede con los sonidos externos cuando pasan a través de la barrera de aislamiento de ruido de los auriculares (o las almohadillas). Esto significa que el antirruido que producen puede no ser una combinación perfecta para el ruido que ingresa a sus oídos.

Otros sistemas ANC utilizan micrófonos de “retroalimentación”, que se ubican dentro de los auriculares. Estos obtienen la lectura más precisa de los sonidos externos que han penetrado en los auriculares, por lo que deberían poder crear el anti-ruido más preciso. Pero estos sistemas no son tan aptos para cancelar sonidos de alta frecuencia como los micrófonos de retroalimentación. También tienen que competir con cualquier música que estés escuchando. Ser capaz de distinguir entre el sonido que quieres escuchar (tu música) y el sonido que quieres cancelar puede ser complicado, y los sistemas de retroalimentación corren el riesgo de cancelar parte de tu música.

Como es de esperar, los mejores sistemas ANC utilizan un híbrido de los modelos de retroalimentación y de avance y utilizan micrófonos internos y externos para combatir el ruido. Si ves un par de auriculares que dice “ANC híbrido”, es que utilizan este método.

ANC adaptativo

Adaptive ANC, un término relativamente nuevo en el espacio de los auriculares, puede significar diferentes cosas según el modelo de auriculares y la tecnología utilizada.

Por ejemplo, la tecnología Adaptive ANC de Qualcomm ayuda a que los circuitos de ANC respondan en tiempo real a los cambios en la cantidad de sonido externo que ingresa al área sellada de los auriculares. Es un intento de compensar el hecho de que existen cientos de formas de orejas y cabezas diferentes, lo que dificulta que un solo modelo se adapte perfectamente a todas las personas.

Chica usando auriculares anc de Nuraloop.
Cancelación activa de ruido de Qualcomm en los auriculares Nuraloop. Nuraloop

Incluso si obtiene un excelente sellado con un par de auriculares, mientras camina, corre o incluso habla, los auriculares se moverán naturalmente dentro de su oído, lo que hará que ese sellado cambie. La tecnología ANC adaptativa de Qualcomm responde a estos cambios.

Otra forma de ANC adaptativa se relaciona con los algoritmos utilizados por los circuitos de ANC. Los sonidos externos cambian constantemente según nuestro entorno. En interiores, probablemente nos encontremos con muchas personas hablando, mientras que en exteriores podríamos encontrarnos con sonidos de tráfico y, en un avión, es principalmente el ruido blanco de los motores de un jet. Muchas empresas ofrecen aplicaciones para teléfonos inteligentes que le permiten seleccionar el modo ANC apropiado según su entorno, pero los sistemas ANC adaptativos intentan analizar esos sonidos cambiantes y cambiar de modo automáticamente para que siempre tenga una experiencia optimizada de cancelación de ruido.

¿Qué hace que unos auriculares ANC sean mejores que otros?

Esta es la pregunta del millón. La respuesta honesta es: todo. La cancelación de ruido activa es mucho más que solo micrófonos externos e internos combinados con algunos circuitos. Es la cantidad, la ubicación y el tipo de micrófonos utilizados. Es la calidad de la electrónica utilizada para unir los componentes. Es la sofisticación de los algoritmos de cancelación de ruido y es la sensibilidad de los controladores utilizados para producir tanto sonido como antirruido.

Debido a que el sistema ANC es tan complejo, los compradores deben tener cuidado con las afirmaciones del fabricante, como la cantidad de ruido cancelado expresado en decibelios (dB). Es posible que veas un conjunto de auriculares ANC que afirma cancelar -35 dB de ruido. Pero, ¿qué significa eso? El sonido no deseado no solo se mide en volumen, también se compone de un espectro de frecuencias. Si el sistema ANC reduce los sonidos de alta frecuencia en -35 dB, pero apenas reduce los sonidos de baja frecuencia, ¿eso es bueno o malo? Si estás tratando de bloquear los sonidos de los niños del vecino (o tal vez tus hijos) que gritan mientras juegan, podría ser muy útil. Pero como la mayoría de nosotros no vamos a querer usar diferentes auriculares para bloquear diferentes ruidos, probablemente no sea la opción correcta.

Nuestro consejo, y no le sorprenderá, es leer reseñas, tanto de profesionales como de compradores, para saber cómo el modelo elegido se comporta en una variedad de situaciones.

¿Qué puedo esperar de unos buenos auriculares ANC?

Hombre con auriculares Sony WH-1000XM4 ANC en el transporte público
Sony

Cualquier auricular o audífono con cancelación de ruido que valga la pena tener debería producir una reducción inmediata y muy notable del ruido externo. La mayoría de los auriculares con cancelación de ruido también tienen un modo de transparencia, que está diseñado para dejar entrar una gran cantidad de ruido (para que puedas estar atento a los peligros o tener conversaciones sin quitarte los auriculares). En un mundo ideal, el modo de transparencia te hace sentir como si no estuvieras usando auriculares en absoluto.

Cuando desactives la transparencia y la cancelación de ruido activa, todo debería volverse mucho más silencioso, pero seguirás siendo bastante consciente de los sonidos externos. Activar la cancelación de ruido activa debería reducir sustancialmente esos sonidos restantes. En algunos casos, la cancelación de ruido activa puede hacer que un sonido (como el zumbido de un ventilador) desaparezca por completo, dejándote con una sensación casi perfecta de calma y tranquilidad.

¿Cuáles son algunas señales de que los auriculares ANC están en mal estado?

La primera y más obvia señal es que activar la función ANC no sirve para atenuar los sonidos que escuchabas antes de activarla. Puede parecer obvio, pero hemos probado algunos modelos en los que era casi imposible saber cuándo estaba activada la función ANC.

Otro problema es que la cancelación de ruido activa (ANC) puede empezar a afectar la calidad de tu música. Recuerda que los mismos altavoces que producen tus canciones también producen el sistema antirruido que cancela los sonidos no deseados. Si el sistema ANC es demasiado agresivo, está mal ajustado o puede que sufra de cualquier otra debilidad, es posible que notes que la música suena notablemente peor cuando la ANC está activada.

Por último, un circuito ANC mal diseñado puede introducir ruido nuevo incluso cuando intenta cancelar el ruido no deseado. Esto suele aparecer como un silbido que se oye cuando no se está escuchando ningún contenido. Reproducir música puede enmascarar este silbido, pero si quieres usar los auriculares como alternativa a los tapones para los oídos, ese silbido audible te volverá loco.

¿Qué pasa con la cancelación de ruido ambiental (ENC)?

Al leer las descripciones de los productos, preste especial atención a términos como cancelación de ruido ambiental (ENC), llamadas de voz claras (CvC) o cancelación de ruido (sin la palabra «activa»). Todas estas son referencias a la cancelación de ruido que realizan los circuitos del micrófono para disminuir el efecto de los sonidos de fondo cuando habla con alguien en una llamada o usa sus auriculares para grabar su voz.

Definitivamente es una característica que deseas en un par de auriculares o audífonos si planeas usarlos para llamadas de voz, pero no es una forma diferente de cancelación activa de ruido y no hará ninguna diferencia en la cantidad de ruido que escuchas cuando escuchas música o simplemente usas los auriculares.

Apoya nuestro trabajo ❤️

Si te ha gustado este artículo, considera dejar una propina para ayudarnos a seguir publicando contenido de calidad.

Pago seguro en PayPal