Fones com cancelamento de ruído ativo (ANC) compensam ou não valem a pena?

Neste ano de 2020 aconteceram duas coisas, a pandemia de COVID-19, que resultou no aumento do consumo de fones de ouvido, e a popularização de fones de ouvido com cancelamento de ruido ativo (ANC ou active noise cancelling). As duas coisas estão interligadas, pois esta função vai de encontro justamente com a necessidade atual que é utilizar o ANC para estudar em casa, praticar exercícios, realizar reuniões, assistir a aulas online, ministrar palestras em eventos ou dar aulas.

Benefícios do cancelamento de ruido ativo (ANC)

O benefício da tecnologia de cancelamento de ruido não vem só para trazer o silencio ao escutar uma música em ambientes barulhentos, mas evitar a perda auditiva, impedindo que o usuário necessite aumentar o volume para ouvir melhor. Muitos chegam até a não ouvir música, só utilizando o ANC como forma de bloquear o barulho externo que nos desconcentra para a realização de certas atividades como estudos ou criação de conteúdo. Mas será que este recurso presente hoje não só em headphones, mas também em fones in-ear TWS (veja o que são aqui), é realmente eficiente em qualquer ocasião?

O que a tecnologia do cancelamento de ruido ativo (ANC) não consegue proporcionar atualmente

Muitos acham que o ANC é magico e irá bloquear qualquer tipo de ruido independente da situação. Porém, não é assim que as coisas funcionam, pois para se conseguir um cancelamento de ruido efetivo há diversos fatores que deverão acontecer. O cancelamento de ruido ativo é feito através um conjunto de microfones externos e internos que captam o som produzido no ambiente ("barulho") e dentro do fone (música), que por sua vez é processado por um chip que gera uma onda na mesma frequência das ondas sonoras captadas no ambiente, porém com fase invertida, que ao se encontrar com o as ondas sonoras produzidas, por exemplo, por um motor de caminhão, serão canceladas e resultarão no silêncio.

Para entender melhor como funciona o cancelamento de ruido ativo (ANC), acesse este artigo.

Mas quando o cancelamento de ruido ativo (ANC) irão falhar? Há dois momentos em que a tecnologia falha:

• Sons gerados de forma não continua, principalmente os com frequência média e alta (médios e agudos);
• Mal encaixe do fone no ouvido, seja headphone ou intra-auricular (in-ear);

No primeiro caso, simplesmente é devido ao atraso no tempo de resposta entre a captação, processamento do som e geração da onda sonora de fase invertida (que cancelará o ruido externo). O processamento de som não é rápido o suficiente para gerar a onda invertida ou mesmo prever o som que será captado antes mesmo dos microfones enviarem o sinal. Sons repentinos como vozes, batidas aleatórias, ou frequências muito agudas, que possuem uma velocidade maior comparado as baixas (grave), são extremamente difíceis de serem cancelados porque é difícil para o chip "prever" o que irá acontecer logo em seguida.

Já no segundo cenário, quando o fone de ouvido está mal encaixado (no caso de fones in-ear) ou posicionado (no caso de headphones), o microfone responsável por captar o som interno (música ou algum áudio que o usuário esteja ouvindo), irá captar o som externo ("barulho"), confundindo assim o chip responsável por processar o áudio e dar prosseguimento ao cancelamento do ruido externo. Desta forma, o cancelamento de ruido irá falhar, pois mesmo que o microfone externo capte o som ambiente para ser processado, não será possível separá-lo do som gerado pela música, consequentemente gerando um péssimo desempenho no cancelamento de ruido.

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As limitações dos fones True Wireless (TWS) no cancelamento de ruido ativo (ANC)

Infelizmente não há como se ter o mesmo desempenho de um headphone em um fone in-ear True Wireless (TWS) com cancelamento de ruido ativo (ANC). O motivo é simplesmente físico, pois não há como ter o mesmo número de microfones que um fone over-ear (ou circunaural) nem o mesmo nível de processamento de som que depende também de um bom fornecimento de energia.

Em um fone de ouvido TWS temos um espaço limitado para microfones, tendo uma média de 3 microfones por lado, enquanto um headphone pode ter cinco ou mais. Além disto, o espaço para a bateria é consideravelmente menor, sendo necessário controlar com muita eficiência o gasto energético, o que não é benéfico para um bom sistema de cancelamento de ruido através do processamento do áudio de múltiplos microfones com uma grande velocidade.

Em minha opinião, os fones TWS ainda não proporcionam um desempenho satisfatório comparado aos headphones, embora ainda tenham um resultado legal quando se obtém um bom encaixe e está cancelando sons de frequências baixas (grave) contínuas. Neste caso o ideal é analisar se o cancelamento de ruido passivo é efetivo (bloqueio de sons de forma natural, através da própria estrutura do fone).