Que ce soit pendant des trajets courts ou des trajets plus longs, nous avons tous ce problème : partout où il y a beaucoup de gens, il peut y avoir énormément de bruit.
Il peut donc être difficile de se concentrer ou d’être au calme pendant un voyage.
Il n’est par conséquent pas étonnant que les appareils ANC, soient devenus de plus en plus populaires ces dernières années.
ANC est l’acronyme de Active Noise Cancelling.
Le but de la technologie d’annulation active du bruit, est d’éliminer les bruits ambiants, afin d’isoler l’utilisateur de son environnement.
Qu’est-ce que le son et qu’est-ce que le bruit ?
Le son tel qu’on l’entend n’est en fait, que la compression et la décompression des particules, dans le milieu qu’il traverse. Imaginez le son comme une ondulation se déplaçant dans l’air.
Ces particules en mouvement entraînent des changements très légers et rapides, de la pression atmosphérique.
Vos oreilles et votre cerveau détectent et déchiffrent ces changements de pression sous forme de son.
Plus l’amplitude est grande, plus le son est fort. Plus les changements sont rapides, plus la hauteur de fréquence est élevée.
Le son peut être voulu ou indésirable, agréable ou désagréable.
Comment fonctionne l’ANC ?
La suppression active du bruit repose sur la combinaison de différentes technologies.
➡ L’une d’elles sont les microphones.
Ils sont cachés dans les oreillettes des écouteurs ANC, et captent le bruit ambiant.
Ces informations audio sont transmises ensuite au casque, et sont principalement traitées par une puce ANC spécifique.
La puce calcule à son tour le signal de polarité opposée approprié.
Lorsque le bruit externe dans le tympan rencontre l’anti-bruit parfaitement ajusté, il est neutralisé et le bruit ambiant est considérablement atténué, voire totalement inaudible.
5 types d’annulation du bruit
Annulation passive
Les matériaux et les trous d’épingle tentent d’empêcher le son d’entrer dans les écouteurs/casques. En mettant plus d’éponge et de matériaux absorbant le bruit, le casque peut être plus silencieux.
Mais, ces matériaux rendent les appareils très lourds, et ne réduisent le bruit que de 10 à 15 dB.
Annulation active
Il y a ici 3 éléments impliqués dans le cas de ce type d’annulation : le haut-parleur, le micro et les circuits générateurs de bruit.
Le micro laisse passer le bruit, puis le circuit générateur de bruit génère une onde sonore de dB similaires, mais elle est déphasée.
Cette onde déphasée, lorsqu’elle rencontre le bruit, sera niée et annulée.
Cette sortie est ensuite lancée dans le haut-parleur.
Ainsi, le bruit et le son ambiant sont éliminés.
Cependant, les appareils ayant la suppression active du bruit nécessitent une alimentation.
Annulation Prédictive
La suppression active du bruit par anticipation fonctionne, avec un microphone placé à l’extérieur du casque.
Le microphone (généralement un micro à électret) capte le son externe, et le bruit à l’extérieur du corps du casque.
Ce signal de bruit est ensuite traité et additionné avec l’audio, prévu au niveau du pilote du casque.
Le micro capte les ondes sonores bien avant qu’elles n’atteignent le tympan de l’auditeur. Par conséquent, le circuit antibruit actif dispose de suffisamment de temps, pour pouvoir transformer le signal du micro en un signal antibruit.
Ces systèmes ANC amplifient, retardent et additionnent le signal anti-bruit avec l’audio prévu, pour produire une annulation de bruit appropriée.
Le temps alloué au circuit d’anticipation permet une annulation jusqu’à 1-2 kHz, et une annulation sans doute meilleure du bruit transitoire.
Inconvénients
L’inconvénient des circuits ANC à anticipation, est qu’ils n’ont aucun moyen de s’auto-corriger.
Cela est dû au fait que le micro est placé à l’extérieur des oreillettes de l’appareil, et qu’il ne peut pas entendre le son résultant de son effet sur le signal.
ANC de rétroaction
La suppression active du bruit de rétroaction fonctionne avec un microphone, placé à l’intérieur de l’oreillette du casque ou de l’écouteur.
Le microphone (également un micro à électret) capture le son dans les oreillettes de l’appareil. En d’autres termes, il capte le bruit dans l’oreillette, ainsi que le son réel du signal audio prévu.
Avec cette conception, le circuit ANC peut constamment réajuster son signal anti-bruit, pour annuler le bruit le plus efficacement possible.
Signal audio
Ainsi, le signal audio de la source audio est envoyé au pilote du casque, qui le convertit ensuite en ondes sonores.
Le microphone de rétroaction est situé à l’intérieur de l’oreillette, à proximité du conducteur.
Toute différence entre la source audio et le son du microphone peut être considérée comme du bruit.
Le circuit ANC produit alors un signal de bruit différentiel, et le compense afin qu’il puisse être envoyé au conducteur dans une polarité opposée, en tant que signal anti-bruit.
La source audio et le signal anti-bruit sont additionnés pour annuler le bruit dans l’oreillette, sans affecter la source sonore. Le micro capte alors le nouveau son, et est capable de s’ajuster en permanence pour fournir le meilleur signal anti-bruit possible.
Chaque oreillette d’une paire d’écouteurs ANC aura son propre circuit antibruit actif. En effet, la plupart des données audio sont enregistrées en stéréo, de sorte que les 2 pilotes produiront des signaux différents.
Contrairement aux systèmes à rétroaction, un circuit ANC de rétroaction restera assez efficace, même si les écouteurs ne s’adaptent pas parfaitement.
Inconvénients
Certains inconvénients des systèmes ANC à rétroaction sont néanmoins à déplorer.
Ils ont du mal à annuler le bruit à haute fréquence.
Les courtes longueurs d’onde se reflètent autour de l’oreille et de l’oreillette, de telle manière qu’il est difficile pour le micro fixe de capturer toutes les différentes phases, des ondes sonores à haute fréquence.
Bien que rare, une conception ANC à rétroaction imparfaite peut entraîner une rétroaction du micro dans le casque. Cela est dû à la proximité du micro et du pilote du casque.
Si le circuit anti-bruit n’aligne pas parfaitement le signal anti-bruit, une rétroaction pourrait suivre.
De même, l’ANC peut filtrer accidentellement les ondes sonores de l’audio prévu, si les circuits de traitement ne sont pas conçus correctement. Cela est particulièrement vrai avec les sons à basse fréquence, qui peuvent entraîner un amoindrissement du son.
ANC hybride
L’annulation active du bruit hybride combine les 2 méthodes précédentes, avec un micro à l’intérieur et à l’extérieur des oreillettes du casques, ou des écouteurs.
Les appareils antibruit en valent-ils la peine ?
Réponse : Ça dépend.
Les personnes qui sont constamment exposées à des bruits indésirables, peuvent trouver une grande valeur dans les casques et les écouteurs antibruit. Avec une annulation active ou passive du bruit.
Les télétravailleurs peuvent l’utiliser pour étouffer les bruits courants de la maison, afin de pouvoir se concentrer dans leur travail. Les étudiants peuvent utiliser des écouteurs antibruit, pour améliorer leur concentration à la maison et à l’école.
Si vous souhaitez simplement profiter d’un peu de paix et de tranquillité, peu importe l’endroit, une paire d’écouteurs ou un casque antibruit pourrait être une excellente idée.
La suppression du bruit aide à protéger l’ouïe
C’est peut-être la fonction la plus importante de l’annulation du bruit.
Notre sens de l’ouïe ne doit jamais être pris pour acquis.
Une fois que notre audition est endommagée, il n’y a pas de guérison naturelle qui la ramènera à ce qu’elle était.
Des niveaux de pression sonore excessifs nuisent évidemment à notre audition.
Voici un tableau avec les durées d’écoute en toute sécurité par niveau de pression acoustique :
Norme NIOSH (dBA) | Niveau de pression acoustique équivalent (à 1 kHz) | Limite de temps d’exposition maximale | Norme OSHA (dBA) | Niveau de pression acoustique équivalent (à 1 kHz) |
---|---|---|---|---|
127 dBA | 127 dB SPL 44,8 Pa |
1 seconde | 160 dBA | 160 dB SPL 2,00 kPa |
124 dBA | 124 dB SPL 31,7 Pa |
3 secondes | 155 dBA | 155 dB SPL 1,12 kPa |
121 dBA | 121 dB SPL 22,4 Pa |
7 secondes | 150 dBA | 150 dB SPL 632 Pa |
118 dBA | 118 dB SPL 12,6 Pa |
14 secondes | 145 dBA | 145 dB SPL 356 Pa |
115 dBA | 115 dB SPL 11,2 Pa |
28 secondes | 140 dBA | 140 dB SPL 200 Pa |
112 dBA | 112 dB SPL 7,96 Pa |
56 secondes | 135 dBA | 135 dB SPL 112 Pa |
109 dBA | 109 dB SPL 5,64 Pa |
1 minute 52 secondes | 130 dBA | 130 dB SPL 63,2 Pa |
106 dBA | 106 dB SPL 3,99 Pa |
3 minutes 45 secondes | 125 dBA | 125 dB SPL 35,6 Pa |
103 dBA | 103 dB SPL 2,83 Pa |
7 minutes 30 secondes | 120 dBA | 120 dB SPL 20,0 Pa |
100 dBA | 100 dB SPL 2,00 Pa |
15 minutes | 115 dBA | 115 dB SPL 11,2 Pa |
97 dBA | 97 dB SPL 1,42 Pa |
30 minutes | 110 dBA | 110 dB SPL 6,32 Pa |
94 dBA | 94 dB SPL 1,00 Pa |
1 heure | 105 dBA | 105 dB SPL 3,56 Pa |
91 dBA | 91 dB SPL 0,71 Pa |
2 heures | 100 dBA | 100 dB SPL 2,00 Pa |
88 dBA | 88 dB SPL 0,50 Pa |
4 heures | 95 dBA | 95 dB SPL 1,12 Pa |
85 dBA | 85 dB SPL 0,36 Pa |
8 heures | 90 dBA | 90 dB SPL 0,63 Pa |
82 dBA | 82 dB SPL 0,25 Pa |
16 heures | 85 dBA | 85 dB SPL 0,36 Pa |
Les bouchons d’oreille permettent de réduire considérablement le niveau de pression acoustique en décibels. Ceci est dû à la suppression passive du bruit.
Ces dispositifs de protection isolent efficacement nos tympans des bruits extérieurs, et bloquent une partie de l’intensité du son qui nous entoure.
Une protection auditive active permet quant à elle, de cibler des niveaux de pression acoustique spécifiques, au-dessus d’un certain seuil pour les annuler avec un signal anti-bruit.
L’annulation du bruit améliore l’expérience de l’auditeur
Les casques antibruit sont connus pour améliorer l’expérience de l’auditeur, en annulant une grande partie du bruit externe.
L’annulation passive du bruit est obtenue avec des écouteurs circumauraux fermés, et avec des écouteurs bien ajustés et des moniteurs intra-auriculaires.
La technologie d’annulation active du bruit est généralement réservée aux casques circumauraux fermés, mais peut également être utilisée dans les écouteurs, et est même incluse dans certains casques supra-auraux fermés.
L’ANC permet de meilleures conversations téléphoniques
La plupart des écouteurs et des casques antibruit embarque une technologie antibruit propriétaire.
Cela signifie que selon la marque, la personne avec qui vous parlez pourra plus ou moins vous entendre clairement, malgré le bruit autour de vous.