Tecnologia Noise Cancelling

La tecnologia che c’è dietro al sistema di riduzione del rumore ideato da Philips è duplice; una parte è, per così dire, passiva: sfruttando una particolare conformazione della zona finale dell’auricolare (chiamata Angled Acoustic Pipe) si garantisce un perfetto isolamento meccanico del condotto uditivo dall’esterno.

La parte attiva invece si compone di un sistema di controllo in grado di captare una particolare banda di frequenza audio (quella che va da 50 a 1500 Hz) dove, secondo gli ingegneri olandesi, si trova la maggior parte dello spettro contenente il rumore fastidioso. Fatto ciò viene generata un’onda in controfase rispetto a quella captata, quindi viene amplificata e inviata ai trasduttori. Due onde uguali ma in opposizione di fase l’una rispetto all’altra si eliminano ed ecco servita la cancellazione del rumore.

Questo meccanismo, concettualmente molto semplice, presuppone però la soluzione di una problematica notevole: per il buon funzionamento del sistema occorre che il tempo che si impiega per captare il rumore, generare l’onda in controfase che annulli il rumore stesso, amplificarla e inviarla agli auricolari sia estremamente ridotto, nell’ordine dei millisecondi.

Il motivo è di facile intuizione: più ritardo introduciamo tra l’acquisizione del rumore (che è poi il momento in cui effettivamente arriva all’orecchio dell’ascoltatore) e la sua cancellazione tramite la controfase, e meno efficace sarà l’azione di attenuazione in quanto l’onda di "correzione" arriverà in ritardo rispetto al rumore che deve correggere.

Come possiamo vedere dall’immagine sopra: nella parte alta abbiamo un sistema ideale dove l’onda di correzione (in questo caso una sinusoide di pulsazione omega) è generata istantaneamente e inviata in controfase, quindi annulla totalmente il rumore.

Nella realtà però c’è sempre un ritardo tra l’onda in controfase e il rumore che la genera: questo ritardo è rappresentato da uno sfasamento tra le due sinusoidi. Come possiamo vedere la loro somma non è più nulla ma è rappresentata da un "residuo" disegnato in marrone.

Quindi la difficoltà nel progettare questo tipo di sistema di controllo è nel ridurre al massimo il tempo di risposta del circuito atto a contrastare il rumore.