تكنولوجيا · الثلاثاء, أكتوبر 20, 2026
كيف تعمل سماعات إلغاء الضوضاء؟ علم الصوتيات
اكتشف الفيزياء الرابعة وراء سماعات إلغاء الضوضاء النشطة وكيف تقوم الميكروفونات الصغيرة والموجات الصوتية بإنشاء مساحتك الهادئة الخاصة.
المحيط غير المرئي الذي نَسْبَح فيه
لكي نفهم كيف تعمل سماعات إلغاء الضوضاء، علينا أولاً أن ننظر في كيفية انتقال الصوت فعلياً. ففي كل مرة يتحدث فيها شخص ما، أو يطلق بوق سيارة، أو يُعزف على الجيتار، تهتز الأشياء. تدفع هذه الاهتزازات جزيئات الهواء من حولها وتسحبها، مما يخلق تموجات غير مرئية من الضغط العالي والمنخفض التي تتوسع نحو الخارج في كل الاتجاهات. نحن نطلق على هذه التموجات اسم الموجات الصوتية.
عندما تصل هذه الموجات إلى أذنك، تهتز طبلة الأذن، ويقوم دماغك بترجمة تلك الحركات الميكانيكية إلى موسيقى وأصوات وضوضاء محيطة تعيشها كل يوم. في معظم الأوقات، يكون هذا المحيط الصوتي مزيجاً فوضوياً من الأصوات الممتعة وضوضاء الخلفية غير المرغوب فيها - مثل الهدير الخافت لمحرك طائرة أو ثرثرة مقهى مزدحم.
التقاط الصوت في ميكروفونات دقيقة
تبدو سماعات إلغاء الضوضاء النشطة (ANC) كالسماعات العادية من الخارج، لكنها تخفي نظاماً حاسوبياً متطوراً داخل وسادتي الأذن. يبدأ السحر بميكروفونات صغيرة شديدة الحساسية مدمجة في الجزء الخارجي من السماعات. وتتمثل مهمتها الوحيدة في الاستماع المستمر للعالم الخارجي.
تلتقط هذه الميكروفونات الضوضاء البيئية المحيطة - طنين متر الأنفاق، وأزيز مكيف الهواء، والضوضاء العامة للحياة اليومية - قبل أن يصل هذا الصوت إلى أذنيك فعلياً. وبمجرد التقاطه، يتم تغذية بيانات الصوت هذه فوراً إلى معالج إشارة رقمي مخصص يقع داخل السماعات.
فيزياء التدمير: موجات الطور المعاكس
هنا يأتي عنصر الخيال العلمي الحقيقي حيز التنفيذ. للموجات الصوتية قمم (ضغط مرتفع) ومنخفضات (ضغط منخفض). عندما تلتقي موجتان صوتيتان متطابقتان بحيث تتطابق قمة إحداهما تماماً مع منخفض الأخرى، فإن تلغيان بعضهما البعض. يطلق الفيزيائيون على هذا اسم التداخل الهدام.
تقوم شريحة الكمبيوتر داخل سماعات الرأس بتحليل الضوضاء البيئية الواردة في جزء من الألف من الثانية، وتحسب نمط موجتها بدقة، وتولد فوراً موجة معاكسة تماماً. تُعرف هذه الموجة المُنشأة بالموجة ذات "الطور المعاكس" أو، بشكل أكثر شيوعاً، الضوضاء المضادة. عندما تتصادم ضوضاء البيئة الأصلية والضوضاء المضادة للسماعات داخل قناة أذنك، فإنهما تبطلان بعضهما البعض، مما يخفض بشكل كبير مستوى صوت العالم الخارجي.
لماذا تختفي الأصوات المنخفضة الرتيبة بينما تخترق الأصوات العادية الحاجز
إذا كان إلغاء الضوضاء ذكياً إلى هذا الحد، فلماذا لا يزال بإمكانك أحياناً سماع أشخاص يتحدثون أو صفارة إنذار حادة فجأة أثناء ارتدائها؟ يكمن السر في إمكانية التنبؤ بالموجات الصوتية. يعتبر إلغاء الضوضاء النشط بارعاً في التعامل مع الأصوات المستمرة والثابتة ومنخفضة التردد. فمحركات الطائرات، وقطبان القطارات، وطنين الثلاجات تتبع نمطاً يمكن التنبؤ به بسهولة بحيث يمكن لأجهزة الكمبيوتر توقعها وعكسها بسهولة.
أما الأصوات عالية النبرة والضوضاء الحادة المفاجئة - مثل طفل يبكي، أو كلب ينبح، أو شخص يصرخ - فتتغير بسرعة كبيرة وبطريقة لا يمكن التنبؤ بها بحيث يصعب على المعالج إنشاء موجة ضوضاء مضادة دقيقة في الوقت الفعلي. علاوة على ذلك، فإن عزل الضوضاء السلبي (الحاجز المادي للرغوة ووسائد الأذن) يحجب الترددات العالية بشكل طبيعي، مما يترك لنظام إلغاء الضوضاء النشط مهمة التعامل مع الأصوات العميقة والمستمرة.
الأسئلة الشائعة
هل تسكت سماعات إلغاء الضوضاء العالم تماماً؟
لا. فهي تقلل بشكل كبير من الأصوات المحيطة في الخلفية - وخاصة الأصوات الثابتة ومنخفضة التردد مثل المحركات وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء - لكنها لا تخلق صوتاً كاملاً. ستظل الأصوات المفاجئة والحادة والأصوات عالية النبرة مسموعة جزئياً.
هل يؤدي تشغيل خاصية إلغاء الضوضاء إلى استنزاف البطارية بشكل أسرع؟
نعم. يتطلب إلغاء الضوضاء النشط مصدر طاقة مستمراً لتشغيل الميكروفونات الصغيرة ومعالج الكمبيوتر الداخلي الذي يولد موجات الضوضاء المضادة، مما يستهلك طاقة بطارية أكثر من مجرد تشغيل الصوت.
هل يمكنني استخدام سماعات إلغاء الضوضاء دون تشغيل أي موسيقى؟
بالتأكيد. يقوم الكثير من الناس بتشغيل سماعات إلغاء الضوضاء الخاصة بهم أثناء رحلات الطيران أو أثناء الدراسة دون تشغيل أي صوت على الإطلاق، وذلك ببساطة للاستمتاع بالسلام والهدوء الذي توفره تكنولوجيا الضوضاء المضادة.
كتبه فريق التحرير في DailyTwist لأغراض المعلومات العامة. هل لاحظت خطأً؟ أخبرنا.
