Tại sao khử ồn là công nghệ di động quan trọng bậc nhất hiện nay?

Nếu được chọn ra một công nghệ di động quan trọng bậc nhất hiện nay, bạn có bao giờ nghĩ đó là công nghệ khử ồn. Đối với nhiều người, khử ồn có thể là khái niệm lạ lẫm nhưng đó lại là một công nghệ không thể thiếu trong các thiết bị di động ngày nay.

Bài viết dưới đây là của nhà báo Robert Triggs tới từ trang công nghệ Android Authority để chia sẻ những suy nghĩ về khử ồn, công nghệ quan trọng bậc nhất nhưng ít được ai nhắc tới trên smartphone:

Có hàng tá công nghệ được tích hợp bên trong chiếc điện thoại thông minh từ vi xử lý, chip sóng cho tới các loại cảm biến chuyên dụng để theo dõi cử động trên màn hình. Tuy nhiên, theo suy nghĩ của tôi, công nghệ quan trọng nhất bên trong smartphone ngày nay là khả năng khử ồn (noise canceling).

Công nghệ khử ồn thường được thấy bên trong các tai nghe không dây. Tuy nhiên, bên trong các thiết bị di động khác, đây cũng là một công nghệ quan trọng để hỗ trợ cho mọi tác vụ, từ thực hiện cuộc gọi cho tới sử dụng trợ lý ảo.

Công nghệ khử ồn là gì?

Đúng như tên gọi, công nghệ khử ồn có tác dụng làm giảm thiểu tiếng ồn từ môi trường xung quanh tới tai người dùng. Nghe có vẻ khá giống nhưng chúng ta không thể gọi đây là công nghệ cách âm. Nguyên nhân là vì nguyên lý hoạt động của công nghệ khử ồn là dùng chính sóng âm để triệt tiêu sóng âm, thay vì dùng đệm tai để cách âm.

Minh họa về nguyên lý hoạt động của công nghệ khử ồn.

Một trong những nguyên lý cơ bản của vật lý đó là hai sóng có biên độ bằng nhau và ngược pha sẽ hủy bỏ lẫn nhau. Nói cách khác, nếu một sóng có biên độ 1 volt gặp một sóng có biên độ -1 volt, chúng sẽ trung hòa lẫn nhau và chúng ta có kết quả là 0 volt. Đây cũng là nguyên lý hoạt động của công nghệ khử ồn. Thông qua việc xác định những tiếng ồn ở xung quanh, một micro bên trong tai nghe sẽ nhân biên độ của chúng với -1 để tạo ra những tín hiệu sóng âm ngược pha. Sau đó, những tín hiệu này sẽ truyền vào mạch để dẫn tới tai nghe và triệt tiêu tiếng ồn xung quanh. Rất đơn giản.

Lý thuyết là như vậy nhưng thực tế lại không được thật sự hoàn hảo. Không có micro nào có thể xác định và tạo ra những tín hiệu ngược pha một cách hoàn hảo với tiếng ồn ở xung quanh bạn. Mặc dù công nghệ ngày càng tiến bộ nhưng bạn sẽ khó được sử dụng một thiết bị có khả năng khử ồn 100%. Thay vào đó, công nghệ khử ồn hiện nay giảm được từ 20 cho tới 30 dB (đơn vị đo tiếng ồn), tương đương với từ 1/16 cho tới 1/32 tiếng ồn tới tai chúng ta. Dù sao đi nữa, đây cũng là một con số đáng kể.

Bên trong điện thoại

Nếu nói về ứng dụng của công nghệ khử ồn, không gì tuyệt vời hơn là bắt đầu từ điện thoại, thiết bị di động gần như ai cũng có. Nếu bạn đã từng dùng điện thoại để thực hiện cuộc gọi, bạn có thể dễ dàng nhận thấy cả hai đầu dây đều có thể nghe rõ ràng tiếng của nhau. Bạn có thể nghĩ các công nghệ của nhà mạng đã giúp cải thiện chất lượng cuộc gọi ngày nay. Đúng nhưng chưa đủ. Sự thật, khử ồn mới là công nghệ quan trọng nhất đã mang tới những cuộc gọi rõ ràng và dễ nghe dành cho bạn. Các nhà sản xuất điện thoại đã tin dùng công nghệ khử ồn trong nhiều năm qua và họ vẫn đang tiếp tục cải thiện nó.

Lỗ nhỏ ở cạnh trên hoặc cạnh dưới của điện thoại thường là vị trí của micro phụ chuyên để khử ồn.

Bên cạnh micro để ghi lại giọng nói, mỗi chiếc smartphone đều có một micro phụ để khử ồn. Ngoài việc tạo ra những tín hiệu ngược pha để khử tiếng ồn từ môi trường xung quanh tới tai bạn, micro này cũng giúp loại bỏ những tiếng ồn có thể lẫn vào giọng nói của bạn. Nhờ đó, người nghe ở đầu dây bên kia có thể nghe rõ những lời bạn nói hơn vì ít bị lẫn tạp âm.

Ngoài ra, những thông tin từ micro phụ có thể được điện thoại sử dụng để tự động điều chỉnh âm lượng cuộc gọi dựa theo độ ồn của môi trường xung quanh. Nhiều nhà sản xuất chip như Qualcomm đã tích hợp tính năng này vào chip Snapdragon trên hầu hết điện thoại Android. Nhờ vậy, micro phụ là linh kiện buộc phải có trên mọi chiếc smartphone ngày nay.

Cuối cùng, việc sử dụng nhiều micro cũng giúp các trợ lý ảo trên smartphone nhận diện được giọng nói. Thiết lập nhiều micro cùng lúc là điều kiện cần thiết để điện thoại có thể nhận diện được hướng của giọng nói. Sau đó, thuật toán của trợ lý ảo sẽ xác định đâu là tiếng ồn từ môi trường xung quanh, đâu là tiếng nói từ TV và đâu là giọng nói của người dùng.

Bên trong những thiết bị khác

Bên cạnh điện thoại, loa thông minh như Google Home và Amazon Echo cũng ứng dụng công nghệ khử ồn rất tốt. Giống như trên điện thoại, loa thông minh cũng dùng micro phụ để giảm bớt tiếng ồn và nhận diện hướng giọng nói của người dùng. Thậm chí, trợ lý ảo Alexa của Amazon đã sử dụng cùng lúc tới 6 micro phụ để có thể nhận diện giọng nói và khử tiếng ồn tốt hơn.

Công nghệ khử ồn cũng được coi như là sự bổ sung hoàn hảo cho tai nghe Bluetooth ngày nay. Bên cạnh việc giảm tiếng ồn từ môi trường xung quanh, tai nghe Bluetooth còn có thêm một bộ lọc để phù hợp với từng điều kiện sử dụng của người dùng. Ví dụ: một người chạy bộ ngoài đường vẫn cần nghe âm thanh từ các phương tiện giao thông ở xung quanh để đảm bảo an toàn. Tuy nhiên, những người chạy bộ trong nhà lại không cần phải bận tâm về việc này. Đây là lúc bộ lọc trên tai nghe Bluetooth phát huy tác dụng để điều chỉnh mức độ khử ồn.

Tôi đã may mắn có dịp được thử nghiệm công nghệ điều khiển tiếng ồn chủ động Hybrid ANC của Qualcomm. Đây là một thiết kế sử dụng cả micro bên ngoài và một micro bên trong thiết bị, từ đó tạo thành một hệ thống phản hồi tín hiệu âm thanh. Thiết kế này làm giảm rất nhiều tiếng ồn so với cách bố trí micro truyền thống và có thể khử ồn ở mức băng thông rất rộng. Trong phiên bản thử nghiệm, công nghệ này đã giúp tôi không còn nghe được một tiếng ồn ngang với tiếng động cơ máy bay và dễ dàng để nghe một bản nhạc.

Không chỉ dành cho các thiết bị điện tử tiêu dùng, công nghệ khử ồn còn đi xa hơn thế. Các ứng dụng trong y tế của công nghệ khử ồn như trợ thính hoặc bảo vệ thính giác cũng đem lại rất nhiều lợi ích rõ rệt.

Lời kết

Công nghệ khử ồn có nhiều triển vọng để ứng dụng trong smart home (nhà thông minh). 

Mặc dù rất phổ biến nhưng nhiều người vẫn đánh giá thấp sự hữu ích của công nghệ khử ồn. Nguyên nhân là do hầu hết mọi người trong số chúng ta đều sử dụng công nghệ khử ồn nhưng không hề nhận thấy sự hiện diện của nó. Gọi điện, sử dụng trợ lý ảo hoặc nghe nhạc không dây, những việc này đều không thể thực hiện tốt nếu thiếu công nghệ khử ồn. Có thể nói, đây là công nghệ giúp tạo ra một thế giới kết nối với nhau bằng giọng nói thông qua điện thoại và sẽ tạo nền tảng cho những thị trường mới như nhà thông minh. Hi vọng, chúng ta sẽ được thấy nhiều cải tiến của công nghệ khử ồn trong tương lai.

Nguyễn Long