Slurf 24-1

van luchtvaart. Fogel wordt gezien als de uitvinder van
de actieve noise-cancelling en hij heeft een van de eerste
noise-cancelling koptelefoons ontworpen. Steeds meer van
de modellen die we op straat voorbij zien komen, hebben
tegenwoordig actieve noise-cancelling. Deze koptelefoons,
ook wel ruisonderdrukkende koptelefoons, reduceren op
een actieve manier ongewenst omgevingsgeluid door het
toevoegen van een antigeluid.
Stel je voor, je zit op een vervelende vlucht en het gedreun
van de motoren werkt op je zenuwen. Dus je zet een koptelefoon
met noise-cancelling op en een zoete, gezegende
stilte overkomt je. Maar de koptelefoon dempt niet alleen
het geluid, hij laat het verdwijnen. Actieve koptelefoons
met noise-cancelling verwijderen ruis met behulp van de
fysica van geluidsgolven en het vermogen om elkaar op te
heffen met behulp van destructieve interferentie.
Geluid bestaat uit golven en als een geluidsgolf door de
lucht beweegt, comprimeert en expandeert de lucht in
een herhalend patroon. Destructieve interferentie is wat
er gebeurt wanneer een tweede geluidsgolf met de eerste
fuseert. Echter heeft deze tweede golf een patroon waarin
de lucht expandeert waar de eerste golf comprimeert en de
lucht comprimeert waar de eerste golf expandeert, precies
tegengesteld. Wanneer deze expansies en compressies op
elkaar gestapeld worden, ontstaat er een lucht die niet echt
gecomprimeerd of geëxpandeerd wordt. De compressies
rekken de expansies uit en de expansies heffen de compressies
op. Dus de geluidsgolf bruist, want de ruimtes in
de lucht die het geluid waren, bestaan niet meer.
Destructieve interferentie
Een koptelefoon met noise-cancelling bevat een microfoon
die luistert naar de omgevingsgeluiden en berekent een
geluidsgolf die deze geluiden opheft. De koptelefoon speelt
dan de tweede geluidsgolf af en, vanwege destructieve
UConn physics
interferentie, ontstaat er stilte waar er ooit ruis was, maar
geen totale stilte. De tweede golf heeft een patroon dat
ontworpen is om ruis te onderdrukken, maar alleen het
geluid buiten de koptelefoon. Er ontstaat dus een eigen persoonlijke
geluidsbubbel. De noise-cancelling technologie
zal niet alle externe ruis kunnen verwijderen, maar het zal
ongeveer zeventig procent van het lawaai tijdens een luide
vlucht kunnen opheffen.
Het werkt het beste op geluid dat redelijk constant is, zoals
een vliegtuigmotor, omdat de geluidsgolven consistenter
zijn. De koptelefoon kan het constante gedreun met een
constant tegengestelde geluidsgolf, van zichzelf, opheffen.
Geluiden die er plotseling zijn of die vaak van toonhoogte
veranderen, zijn veel moeilijker voor het apparaat om op
tijd op te reageren. Dat geluid zal dus niet effectief buitengesloten
worden. Dus de noise-cancelling koptelefoon kan
helpen om het dreunende geluid van het vliegtuig weg
te werken, maar als je vlak achter een zes maanden oude
baby zit, sta je er alleen voor.
Voor- en nadelen
Alhoewel noise-cancelling koptelefoons omgevingsgeluid
aanzienlijk kunnen verminderen, zit er ook een aantal
nadelen aan. Ze kosten meer dan normale koptelefoons; ze
zijn actief en verbruiken elektriciteit waardoor de batterij
af en toe vervangen of herladen moet worden; bepaalde
modellen kunnen zwaarder zijn dan normale koptelefoons
om batterijen en elektronica te kunnen integreren en ze
kunnen mensen misselijk maken.
Daarnaast zijn er nog vele andere risico’s en gevaren bij
het dragen van een koptelefoon. Wanneer een koptelefoon
te lang op een te hoog volume wordt gebruikt, kan er een
permanente hoorschade ontstaan. Bijna vijftig procent van
de studenten luistert naar een te hoog volume. Anders dan
het gehoorrisico bestaat het algemene gevaar, namelijk dat
het luisteren naar luide muziek ervoor kan zorgen dat de
luisteraar afgeleid raakt, wat kan leiden tot ongevallen.
Er is geen twijfel dat de koptelefoon in de loop der jaren op
verschillende manieren is geëvolueerd om het gebruik zo
comfortabel mogelijk te maken.
Floor van Lunen
16