بررسی احتمال زیان‌آور بودن هدفون‌های دارای قابلیت حذف نویز

شاید تاکنون متوجه شده باشید که هدفون های دارای قابلیت حذف نویز نسبت به هدفون های معمولی در هنگام استفاده، یک حس دردناک و فشار خاص را بر روی گوش ها ایجاد می کنند. این موضوع سبب می شود که استفاده طولانی از این هدست ها برای بخش اعظمی از کاربران امکان پذیر نباشد. اما آیا قابلیت حذف نویز در این هدفون ها می تواند به گوش ها آسیب وارد کند؟ در این مقاله به بررسی عوارض هدفون با نویز کنسلینگ می پردازیم. با شهر سخت افزار همراه باشید.

در طی یک دهه اخیر، هدفون های دارای قابلیت حذف نویز نزد کاربران رواج بیشتری پیدا کرده اند. همچنین کاهش قیمت، افزایش ارزش خرید و بهبود قدرت آن ها در کاهش صداهای اضافی، سبب شده است این روزها استقبال از این هدست ها بسیار بهتر از قبل باشد. اما هرساله با بهبود عملکرد این هدفون ها در حذف نویز و صداهای خارجی، تعداد بیشتری از کاربران بابت درد گوش ها، سردرد و احساس ناخوشایندِ «فشار» در هنگام استفاده از آن ها شکایت دارند.

برای اولین بار در سال 2009 بود که این شکایت ها از سوی کاربران مطرح شد؛ اما به راستی چرا با گذشت 10 سال از این تاریخ، هنوز این معایب هدفون های دارای قابلیت نویز کنسلینگ برطرف نشده است؟ برای پاسخگویی به این سوال ابتدا باید بدانیم که این هدفون ها چگونه کار می کنند.

برخلاف تصورات معمول، هدفون های دارای قابلیت حذف نویز فعال (Active Noise Canceling یا ANC)، به منظور جلوگیری از رسیدن صداهای خارجی به گوش، از حفاظ های فیزیکی استفاده نمی کنند. به همین دلیل است که آن ها ظاهری کاملاً شبیه به نمونه های معمولی خود دارند.

همچون نور، صوت نیز به شکل امواج در سطح فضا منتشر می شود و به همان صورت که نورها با فرکانس مختلف در رنگ های گوناگونی دیده می شوند، صداها با فرکانس مختلف نیز به صورت متفاوت از یکدیگر به گوش می رسند. در اصل تفاوت میان این دو صورت از انرژی، به سطح نفوذ آن ها مربوط می شود. صوت ها از نوع «امواج فشاری» هستند و برخلاف نور می توانند از اجسام جامد نظیر دیوار، آب، گوشی هدفون ها و... عبور کنند. اصوات با فرکانس پایین به صورت ویژه قدرت بسیار بهتری برای نفوذ به درون اجسام دارند، اما صداهای با فرکانس بالا این توانایی را در مقیاس کمتری دارا هستند.

به این ترتیب هدست ها قادر هستند به سادگی از ورود صوت های با فرکانس بالا به گوش کاربران خود جلوگیری کنند و ANC نیز باید وظیفه حذف صوت های با فرکانس پایین را برعهده بگیرد. قابلیت حذف نویز فعال با استفاده از یک میکروفون داخلی، در هر لحظه محیطی که کاربران در آن قرار دارند را مورد پایش و بررسی قرار می دهند و فرکانس مربوط به نویزهای موجود را شناسایی می کنند. در گام بعدی این قابلیت یک موج ضد نویز (Anti-Noise Wave) را تولید می کند تا پس از ترکیب با صداهای خارجی، موجب حذف آن ها شود.

اگرچه این فرآیند کمی پیچیده است اما مفهوم ساده ای دارد. موج ضد نویز، یک نسخه معکوس از صدایی است که هدفون ها قصد حذف آن  را دارند و توسط یک فرکانس مشابه با آن تولید می شوند. پلاریته معکوس برای موج ضد نویز سبب می شود که ترکیب آن با موج نویز، یک موج دیگر را تولید کند که دارای شدت بسیار پایینی است و شنیدن آن توسط گوش های کاربران ممکن نیست. به این ترتیب هدست ها با تولید یک ضد نویز برای هر صدای اضافی، موجب حذف آن ها می شوند. باید توجه داشت که در این فرآیند موج ضد نویز تولید شده نیز خنثی می شود و امکان شنیدن آن  نیز وجود نخواهد داشت.

دلیل احساس فشار در هواپیما چیست؟
به این ترتیب هدفون های دارای قابلیت ANC، پس از شناسایی نویزها، با تولید یک موج جدید موجب حذف آن ها می شوند. اما چرا کاربران بابت سردرد و احساس فشار حاصل از استفاده از این هدفون ها شکایت دارند؟

بسیاری، تجربیات خود از استفاده از این نوع از هدست‌ها را مشابه با تغییرات فشار اتمسفر در هنگام ارتفاع گرفتن هواپیما یا شیرجه به درون استخر می دانند؛ چرا که در هنگام رو به رو شدن با رویداد ها نیز یک نوع احساس فشار بر روی گوش ها حس می شود. پیش از آنکه در مورد دلیل ایجاد احساس فشار توسط قابلیت ANC صحبت کنیم، بهتر است به بررسی ساز و کار فشار هوا و رابطه آن با نحوه دریافت امواج صوتی بپردازیم.

فشار اتمسفر که با عناوین فشار هوا و فشار بارومتریک نیز شناخته می شود، نیرویی است که توسط اتمسفر به یک سطح وارد می شود. در کره زمین، جاذبه به صورت پیوسته اتمسفر را به سمت پایین می کشد، به همین دلیل هوا در اقلیم های با ارتفاع کم (نظیر کف اقیانوس ها) نسبت به اقلیم های پرارتفاع (همچون کوهستان  یا هواپیمای در حال پرواز)، غلیظ تر و چگال تر است.

اما غلظت اتمسفر دلیل ایجاد احساس فشار بر روی گوش ها نیست. این احساس به دلیل تفاوت فشار هوای گوش داخلی انسان و فشار هوای محیط اطراف ایجاد می شود. اگر در ارتفاع بالا قرار داشته باشیم، به دلیل فشار کم، هوای موجود در گوش ها میل به فرار و خروج خواهد داشت. طبیعتاً به عکس اگر در اقلیم های کم ارتفاع و با فشار بالای هوا قرار داشته باشیم، گوش داخلی به هوای بیشتری نیاز دارد تا بتواند به عملکرد خود ادامه دهد. باد کردن گوش ها (Ear Popping) سبب می شود که فشار هوای گوش داخلی با فشار هوای محیط اطراف برابر شود و احساس «فشار» تا حدودی رفع شود.

هدست های با قابلیت نویز کنسلینگ بر روی گوش ها فشار ایجاد نمی کنند
اما مغز انسان برای اینکه متوجه شود فشار اتمسفر در فضای اطراف او تغییر کرده است، تنها به سردردها و درد گوش ها توجه نمی کند. می توان گفت که لرزش های گوش میانی نیز می تواند برای این عضو از بدن تعیین کننده باشد.

هنگامی که هواپیما در مرحله صعود قرار دارد، گوش انسان نسبت به محیط اطراف دارای تراکم هوایی بیشتری است. این موضوع سبب می شود در این مرحله گوش داخلی ساختاری شبیه به بالون داشته باشد و تحت این فشار بالا لرزش زیادی نداشته باشد. فقدان این لرزش ها سبب می شود گوش نتواند فرکانس های پایین صوتی را به خوبی تشخیص دهد و به این ترتیب مغز متوجه می شود که کاهش قدرت شنیداری برای صداهای با فرکانس کم به منزله تغییر در فشار اتمسفریک است. همین موضوع سبب می‌شود که پس از باد کردن گوش‌ها در هواپیما، قدرت شنیداری افزایش پیدا کند.

توضیح دادیم که عملکرد قابلیت حذف نویز در هدفون ها نیز سبب می شود که گوش امکان شنیدن صداهای با فرکانس پایین را نداشته باشد و یا حداقل در شنیدن این نوع از صداها با قدرت کمتری عمل کند. این موضوع همانطور که در بند بالا توضیح داده شد می تواند به اشتباه به گونه ای به ذهن القا کند که فشار اتمسفر محیط تغییر پیدا کرده است در حالی که این اتفاق رخ نداده است.

البته، مغز در این حالت واقعا احساس درد یا ناراحتی نمی کند. بنابراین، این احساسات را به نمایش می‌گذارد تا شما را تشویق به باد کردن گوش‌ها کند. از آنجایی که باد کردن گوش موجب نمی‌شود که مشکل حذف صداهای با فرکانس پایین برطرف شود، احساس درد و فشار می تواند تا زمانی که از هدست‌های دارای قابلیت ANC استفاده می‌کنید ادامه پیدا کند.

هدفون‌های با قابلیت حذف نویز برای گروهی از کاربران مناسب نیست
بخشی از کاربران گزارش کرده‌اند که در هنگام استفاده از هدفون‌های ANC در گوش‌های خود احساس ناراحتی و فشار ندارند. گروهی دیگر از کاربران اعلام کرده‌اند که این احساس تنها در مواقعی خاص برای آن‌ها ایجاد می‌شود. بخش دیگری نیز اعتقاد دارند که سیستم شنوایی آن‌ها قابلیت سازگاری با این نوع هدفون‌ها را ندارد و به همین علت در هنگام استفاده از این دستگاه‌ها مشکلات و دردهای بسیاری را تجربه می‌کنند.

به این ترتیب می‌توان گفت اگر در هنگام استفاده از هدفون‌های دارای قابلیت ANC، فشار، درد گوش‌ یا سردرد احساس می‌کنید، برای مقابله با این مشکلات تقریباً نمی‌توانید کاری انجام دهید. می‌توان از این هدست‌ها برای 15 دقیقه استفاده کرد و امید داشت که مغز قابلیت سازگاری با آن را پیدا کند. در غیر این صورت به نظر می‌رسد استفاده از هدفون‌های ساده که سعی دارند توسط حفاظ‌های فیزیکی از ورود صدای محیط به گوش کاربران جلوگیری کنند، بهترین ایده است.

اگرچه احساس درد ایجاد شده توسط هدفون‌های دارای قابلیت حذف نویز، یک احساس ساختگی است و به اشتباه توسط ذهن ایجاد شده، اما این موضوع سبب نمی‌شود درد ایجاد شده توسط آن‌ها برای بدن قابل تحمل باشد. باید گفت که بهترین روش برای استفاده از این هدست‌ها این است که در صورت احساس درد، آن‌ها را کنار بگذاریم و به سراغ استفاده از هدفون‌های معمولی برویم. هدفون‌هایی که باز هم بدون بهره‌مندی از قابلیت نویز کنسلینگ می‌توانند از ورود بسیاری از صداهای اضافی به گوش کاربران جلوگیری کنند.