Cancellazione del rumore, silenzio perfetto

Grazie alla tecnologia Active Noise Cancelling è possibile isolare i suoni di sottofondo con un tasto. Ecco come funziona e dove viene impiegata

Roma - Quando è stata l'ultima volta che avete potuto godere di un rilassante momento di silenzio assoluto? Se risiedete in una grande città risalirà certamente a parecchio tempo addietro, visto che oggi siamo permanentemente immersi nel chiasso più totale. Tutto ciò non è soltanto fastidioso lì sul momento: se procrastinato nel tempo il rumore può risultare dannoso per la salute. Non a caso, da decenni gli specialisti stanno progettando delle tecnologie atte ad isolare i rumori indesiderati. In linea di principio, si può intervenire in due modi: passivamente e attivamente.

Nel primo caso, la soluzione si ottiene innalzando pareti insonorizzate, installando finestre con doppi vetri o indossando i vecchi e sempre validi tappi per orecchie. Il secondo metodo consiste nell'eliminare il rumore ricorrendo a una cancellazione attiva, Active Noise Cancelling (ANC), o ad una sua riduzione tramite la tecnologia Active Noise Reduction (ANR). Le tecnologie ANC o ANR non sono altro che un metodo per ridurre il suono non voluto, tramite la sovrapposizione di un secondo suono, specificatamente progettato per cancellare il primo. Il principio di funzionamento è di una semplicità sbalorditiva: un microfono rileva i suoni dell'ambiente, mentre un processore genera un segnale acustico inverso, perfettamente identico ma opposto, che viene poi riprodotto dagli speaker. Nel caso ideale, i due segnali acustici si sovrappongono generando così un silenzio assoluto.

Noise reduction tramite inversione di fase del rumore

Nel 1957 furono realizzati i primi prototipi di cuffie con questa tecnologia, per ridurre la rumorosità nella cabina di pilotaggio di aerei ed elicotteri, al fine di migliorare la qualità della comunicazione. Il successo venne ottenuto con i primi modelli di Bose, progettati per essere utilizzati in occasione di una circumnavigazione aerea della Terra nel 1986. Pensare oggi all'aeronautica senza l'impiego di cuffie dotate di Noise Cancelling è inconcepibile: alcune compagnie aeree offrono cuffie con ANC anche ai passeggeri di prima classe e Business, per rendono più piacevoli i voli su lunghe tratte.
Anche chi viaggia in Economy Class o in treno non deve però rinunciare a questo comfort. Le cuffie con cancellazione del rumore, infatti, da tempo hanno conquistato il mercato di massa e i loro prezzi sono ormai abbordabili. Si tratta di dispositivi che, però, non andrebbero usati in tutte le circostanze. Ricordiamo che in Italia indossare cuffie stereo (con o senza ANC e ANR) mentre si è alla guida di auto, motocicli, ciclomotori o biciclette è proibito dalla legge. In realtà sarebbe bene non indossare le cuffie nemmeno quando si è a piedi, specialmente se queste sono dotate di tecnologie di Noise Cancelling. Le cuffie con ANC, infatti, non sopprimono soltanto i rumori indesiderati, ma impediscono anche di accorgersi prontamente di pericoli incombenti.

Anche alcune case automobilistiche equipaggiano da anni le proprie vetture con tecnologie per la soppressione della rumorosità. Audi, ad esempio, utilizzando gli speaker a bordo della vettura e l'Active Noise Cancelling elimina ogni risonanza dei motori a otto cilindri generata quando alcuni di questi si disattivano.


Attraverso la tecnologia Road Noise Cancellation, lo specialista dell'audio Harman ha fatto un ulteriore passo avanti scegliendo di posizionare sensori in vari punti della vettura. Il sistema audio di bordo riproduce l'effetto ANR, non limitandosi soltanto a ridurre la rumorosità del motore e del vento, ma anche le vibrazioni provenienti dallo chassis nonché i rumori stradali.


Oggi, grazie a sistemi ad hoc per la cancellazione del rumore, è possibile creare addirittura aree acustiche individuali nell'abitacolo di una vettura, consentendo ad ogni occupante di ascoltare solo ciò che desidera. I passeggeri sul sedile posteriore potranno ascoltare la musica in pieno relax, quasi indisturbati dalle segnalazioni del navigatore.

Da qualche tempo anche gli ospiti di un ristorante italiano di Oakland, in California, hanno la possibilità di sperimentare come funzioni la ripartizione intelligente del rumore. John Meyer, proprietario dei prestigiosi laboratori audio Meyer Sound Laboratories, ha installato nel locale il proprio "Sound Constellation System": usando costose pareti insonorizzate, che isolano acusticamente la sala, e degli speaker puntati verso ogni tavolo, viene creata un'area acustica individuale. Queste "zone" non sono però isolate l'una dall'altra, ma solo leggermente "incapsulate", dato che il silenzio assoluto in un ristorante potrebbe risultare inquietante. In un ristorante tutto occupato, i clienti non saranno quindi esposti ai tradizionali rumori derivanti da conversazioni ad alto volume da parte degli ospiti dei tavoli accanto e neppure al tintinnio delle posate. Potranno quindi godersi il loro "paradiso acustico".


Anche numerosi utenti di computer desiderano poter godere di una rumorosità acustica inferiore, dato che un PC, a seguito del continuo aumento della potenza di elaborazione, richiede sistemi di raffreddamento sempre più efficienti: di conseguenza il ronzio delle ventole ad alto numero di giri può risultare fastidioso. Il produttore di accessori Noctua sta lavorando da anni ad un prototipo di ventola per PC in grado di ridurre di ben 20 decibel la propria rumorosità, offrendo un'elevata efficienza acustica. La tecnologia Rotosub dovrebbe offrire un'elevata potenza a parità di livello sonoro, consentendo al PC di funzionare silenziosamente.

Noctua NF-F12

C'è poi il progetto di Noise Cancelling dello svizzero Rudolph Stefanich, per il momento soltanto un'idea. Il Sono si presenta come un dispositivo delle dimensioni di un piatto, da applicare alla finestra e che provvede ad analizzare le vibrazioni del vetro causate dai rumori esterni. Per generare l'effetto di cancellazione del rumore Sono sfrutta il vetro, riducendo così efficacemente il rumore della strada. Dalle prime prove pratiche Sono, a detta di Stefanich, ha consentito di ridurre di 12dB il rumore ambientale, arrivando a dimezzare la pressione sonora. L'idea prevede inoltre la possibilità di lasciare passare a piacere determinati suoni o addirittura di amplificarli: tra questi, ad esempio, il cinguettio degli uccellini o il fruscio delle foglie.


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18 Commenti alla Notizia Cancellazione del rumore, silenzio perfetto
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  • Guardate questo progetto, whispers noise canceller, e simile a Sono ma non e un concept. https://www.kickstarter.com/projects/wnc/whisper-t...
  • Installare un sistema ANC in macchina mi sembra l'idea più stupida tra le idee stupide!
    In camera da letto invece sì che lo vedrei bene un sistema ANC: un sensore sulla finestra e due o tre mini-altoparlanti sulla testata del letto... e finalmente non sentirei più il gallo cantare alle 3 di notte! (chi dice che la campagna è silenziosa?!?)
  • Tecnologie, come anche quelle automobilistiche, che costano ai produttori quattro soldi e che vengono fatte pagare alle persone delle cifre enormi rispetto al costo.
    Anche quello degli orologi elettronici è un altro settore dove la sproporzione fra costo e prezzo di vendita è enorme.
    Ma la gente compera e compera.
    Stupefacente.
    E anche inquietante.
    Perché poi quella stessa gente va al supemercato per risparmiare, facendo arricchire pochissimi e impoverendo tantissimi, cioè i negozianti, che hanno prezzi superiori.
    Una forma di pazzia collettiva, in cui non si vedono le conseguenze collettive di azioni individuali.
    Conseguenze che poi inevitabilmente diventano individuali.
    non+autenticato
  • Per quanto riguarda il supermercato - e qui aggiungerei anche ebay, amazon & c, il discorso sarebbe molto lungo.
    In alcuni casi vi è anche disonestà del piccolo negoziante (un esempio: su amazon ho comprato 50 led rgb per 5€, il negoziante di zona mi ha chiesto 1€ l'uno), mentre in altri casi mi viene da pensare che si tratti di semplice evoluzione del mondo, come sono scomparsi i maniscalchi e le videoteche, pian piano succederà anche agli altri esercizi commerciali, ma ci sarà un aumento di lavoro per poste e corrieri.... Non dico che sia un cambiamento positivo, o almeno non in tutti i settori, ma è innegabilmente in atto....

    Per quanto riguarda invece gli oggetti sovrapprezzati, il campo automotive è leader trainante, ben oltre il campo high tech. Un mio amico ha comprato una mini, ha pagato 1000€ in più per l'assetto "sport", che consiste in:
    - un interruttore da 2€ al posto di un coperchietto in plastica
    - un bit "abilitato" nel software della centralina: anche i modelli senza l'optional hanno il software caricato. Non si tratta neanche di un software "in più"!
    non+autenticato
  • > - un interruttore da 2€ al posto di un
    > coperchietto in
    > plastica
    > - un bit "abilitato" nel software della
    > centralina: anche i modelli senza l'optional
    > hanno il software caricato. Non si tratta neanche
    > di un software "in
    > più"!

    Chiaramente non ha pagato 1000 euro per l'interruttore e il bit ma ha pagato lo stipendio degli ingegneri che hanno progettato il software della centralina, il costo della centralina che prevede la modalità sport, il costo della progettazione della scocca che prevede l'interruttore da 2 euro, etc, etc. Poi paga lo stipendio del marketing, delle risorse umane, dell'IT e via così.
    non+autenticato
  • Per non farsi prendere per il cubo, basta aprire un bilancio della società in esame e guardare l'utile prima della ridistribuzione.
    E' lì che ti rendi conto della marea di panzane che raccontano i vertici di tutte le società.
    Certo che se prendi l'utile dopo la ridistribuzione, questo sparisce in stipendi per i manager stratosferici, consulenze faraoniche (di facciata), acquisti di macchine e fabbricati, azioni distribuite, tasse pagate, ecc. ecc.
    Ma se sei uno dei pochissimi che non si fa infinocchiare, il guadagno è lì, davanti a te, oltre le fesserie dei marchettari.
    non+autenticato
  • - Scritto da: guadagnin
    > Per non farsi prendere per il cubo, basta aprire
    > un bilancio della società in esame e guardare
    > l'utile prima della
    > ridistribuzione.
    > E' lì che ti rendi conto della marea di panzane
    > che raccontano i vertici di tutte le
    > società.
    > Certo che se prendi l'utile dopo la
    > ridistribuzione, questo sparisce in stipendi per
    > i manager stratosferici, consulenze faraoniche
    > (di facciata), acquisti di macchine e fabbricati,
    > azioni distribuite, tasse pagate, ecc.
    > ecc.
    > Ma se sei uno dei pochissimi che non si fa
    > infinocchiare, il guadagno è lì, davanti a te,
    > oltre le fesserie dei
    > marchettari.

    Eh già e pensa che come te che non ti fai infinocchiare può farlo tranquillamente anche la concorrenza, che non appena scopre che il 50% dell'utile è per consulenze e stipendi dei manager, le taglia dell'10% abbassa i prezzi e conquista il mercato. Tu fai lo stesso e dopo 2 giri di walzer il prodotto è venduto sottocosto... oooooh, il capitalismo bellezza.
    non+autenticato
  • "inoltre la possibilità di lasciare passare..."

    Prevede una minchia. Semplicemente il sistema analizza il suono e determina le frequenze da annullare con continuità temporale. Quindi il cinguettio di un uccellino che è di sua natura asincrono e di breve durata non viene naturalmente annullato.

    Adesso dovrebbe essere chiaro.Sorride
    non+autenticato
  • - Scritto da: prova123
    > "inoltre la possibilità di lasciare
    > passare..."

    >
    > Prevede una minchia. Semplicemente il sistema
    > analizza il suono e determina le frequenze da
    > annullare con continuità temporale. Quindi il
    > cinguettio di un uccellino che è di sua natura
    > asincrono e di breve durata non viene
    > naturalmente
    > annullato.
    Ma chi l'ha detto?
    Se sono vicino ad una cascata, avrò ben il diritto di ascoltarne il rumore anche se questo non è di breve durata, bensì continuo nel tempo!
    non+autenticato
  • Come non darti torto. Però dubito che vicino ad una cascata tu voglia stare con un paio di cuffie sulle orecchie.
    non+autenticato
  • Molto sensato.
    Ma non tutti lo sono.
    Anzi...
    non+autenticato
  • - Scritto da: prova123
    > Come non darti torto. Però dubito che vicino ad
    > una cascata tu voglia stare con un paio di cuffie
    > sulle
    > orecchie.
    Dipende se ci vivi vicino ad una cascata.
    Non è che esista solo il Niagara...
    non+autenticato
  • comunque le cascate emettono rumore bianco, quindi le cuffie non sono in grado di filtrare una beata mazza.
    non+autenticato
  • - Scritto da: prova123
    > comunque le cascate emettono rumore bianco,
    > quindi le cuffie non sono in grado di filtrare
    > una beata
    > mazza.
    Però lo possono attenuare.

    Oltre alle cuffie lo puoi provare anche con un editor audio. Per esempio audacity: prendi un file con audio e rumore di una cascata, Effect -> noise removal
    selezioni una parte di traccia che ha soolo il rumore della cascata -> get noise profile
    Senti il risultato. Si può fare.
    non+autenticato
  • una cosa è azzerare il suono in controfase ed un altra attenuarlo, è la stessa differenza che passa tra il giorno e la notte ...
    non+autenticato
  • - Scritto da: prova123
    > "inoltre la possibilità di lasciare
    > passare..."

    >
    > Prevede una minchia. Semplicemente il sistema
    > analizza il suono e determina le frequenze da
    > annullare con continuità temporale. Quindi il
    > cinguettio di un uccellino che è di sua natura
    > asincrono e di breve durata non viene
    > naturalmente
    > annullato.
    >
    > Adesso dovrebbe essere chiaro.Sorride

    Infatti, un simile sistema richiede una anlisi spettrale l'individuazione delle frequenze predominanti del rumore, e quindi un aggancio PLL di fase con sfasamento di 180 gradi per creare un annullamento attivo.
    Se invece del sistema analogico si usa quello digitale, si deve tener conto anche del ritardo di campionamento e di elaborazione.
    Quindi è escluso che segnali come il rumore bianco che copre casualmente ogni frequenza o rumori istantanei come un colpo o esplosione siano cancellati.
    non+autenticato
  • ho da anni gli auricolari a riduzione rumore che uso in aereo (e in spiaggia in presenza di umani di ogni eta petulanti). Come tutti i modellli finora e' analogica, usa il microfono esterno per annullare "ogni" rumore esterno.

    Chiaro che se alcuni suoni esterni li voglio sentire allora fa comodo un sistema digitale per selezionarlo, se non bastano filtri in frequenza..
    Poiche uso a volte apparecchi acustici, posso dire che la direzionalita e' spesso la chiave di selezione dei suoni di interesse, cosi in un ambiente ampio posso mandare in fase inversa i rimbombi dagli angoli annullandoli in modo piu efficace che fonoassorbenti passivi.

    qui sembra che abbiano inserito un modello acustico per cui anche suoni in arrivo dall'esterno possono essere filtrati in qualche modo (chiaramente entro i limiti del numero delle casse e microfoni)
    in tal caso il sistema puo avere risposta quasi immediata, e l'uccellino viene immediatamente filtrato se proviene da una direzione ragionevole rispetto alla posizione dell'ascoltatore e delle casse.

    scusate la lungaggine.
    non+autenticato
  • scusate il razzismo, le uso anche in presenza di animali petulanti
    non+autenticato