Valódi csendhez nagyon ritkán van szerencsénk, és annyira kezdünk hozzászokni a zajhoz, hogy szinte már észre sem vesszük. Az emberi agy kiváló hatékonysággal képes kiszűrni a zajokat, amelynek ki vagyunk téve, és halljuk ugyan, de csak a számunkra érdekes részekre figyelünk oda valójában. Ahogy azonban a világ mind zajosabbá válik körülöttünk, és egyre hétköznapibbá válik a figyelemlekötő mobiltelefonok, laptopok, webkamerák stb. használata, a zaj kiszűrése egyre embert próbálóbbá válik.
Az elektronikai megoldások gyors terjedésével több megoldás is született a zaj kezelésére és a hangminőség feljavítására. A különféle megoldások hatásfoka igen eltérő, a tisztaság megítélése pedig erősen szubjektív és helyzetfüggő. Nehéz összehasonlítani egyik megoldást a másikkal, és egyértelműen eldönteni, hogy az adott alkalmazásra melyik a megfelelőbb választás.
Egy technológiai megoldás értéke nagymértékben függ az alkalmazási feltételektől, egy laptop esetében például a felhasználója használati szokásaitól. Egy intenzív Skype-használó számára például kézenfekvő elvárás, hogy a gépe csak az ő, saját hangját érzékelje, és nyomjon el minden környezeti háttérzajt, de például az egyetemi hallgató, aki egy előadást szeretne rögzíteni, azt szeretné, ha a teljes légtérből minden beszédhangot rögzítene a gépe, kiszűrve a környezeti zajokat. Ebből is látható, hogy míg egy megoldás bizonyulhat hatékonynak valamely helyzetben, addig egy másikban könnyen elvérezhet; egy kompromisszumos pedig nyújthat ugyan optimális alatti teljesítményt mindkét esetben, azonban használható lehet mindkét fél számára.
A műszaki megoldások számbavétele nem könnyű feladat, a célközönség-vevőket megfelelően tájékoztatni róluk pedig még nehezebb, hiszen a "kiváló audioteljesítmény" marketingszlogennél nehezebben érthetőt nagy kihívás piacon eladható formába önteni. A megfelelő demonstrációs lehetőségek híján a vásárlók először általában csak a vásárlást követően szembesülnek a valósággal.
A zajcsökkentő technológiák összehasonlítása
A zajcsökkentésre szolgáló technológiákat alapvetően három főkategóriába sorolhatjuk ezek az elektroakusztikai, analóg és digitális megoldások:
n az elektroakusztikai megoldások között mikrofontervezésre, -elhelyezésre, akusztikai illesztésre kell elsősorban gondolni. A zajelnyomós vagy gradiens mikrofonok egyszerű példák olcsó megoldásokra, amelyek bizonyos helyzetekben többé, vagy kevésbé bizonyulhatnak hasznosnak. A helyes elektroakusztikai tervezés nagyon lényeges a jó eredmény elérése szempontjából valamennyi hangalapú kommunikációs eszköz esetében, az alapteljesítményük azonban a modern, analóg és/vagy digitális áramkörök használatával rendszerint fokozható,
- az analóg megoldások a mikrofonok vagy mikrofontömbök elektromos jeleinek közvetlen manipulálására szolgálnak. Analóg formában az olyan egyszerű megoldások, mint tömörítés vagy irányfüggő feldolgozás, hatékonyabbak lehetnek, hiszen a digitális átalakítási fázisok így kimaradnak. Ám a félvezető-technológiákkal együtt járó, eredendő gyártási pontatlanságok közvetlenül befolyásolják az analóg megoldások teljesítményét, ellentétben a digitális megoldásokkal, amelyeket ennek megfelelően terveztek. Ahogy ezek az analóg rendszerek egyre komplikáltabbá válnak, úgy lesz ez a hatás mind jelentősebb, és ez az oka annak, hogy a piacon sikereket elérő, analóg termékek relatíve egyszerűek mind a mai napig. Az analóg megoldásokkal lehetetlen olyan szintű rugalmasságot elérni, mint a digitálisokkal, hiszen az analóg rendszerek szilíciumszinten kialakítottak, nem pedig szoftverben,
- a digitális megoldások a mikrofon elektromos jeleit mintavételezik és kvantálják, így a feldolgozást végző processzorok a jeleken megismételhetően végrehajtható algoritmusokat futtathatnak le. Ez vagy digitális formában kerül továbbításra, vagy a rögzített hanganyag egy feljavított változataként reprodukálják. Mivel a digitális megoldások a mai, fejlett szilíciumtechnológia révén számos olyan előnyt kínálnak, mint amit a másik kétfajta nem, nem meglepő az sem, hogy a legtöbb elérhető rendszer digitális. Zajcsökkentésre vagy beszédminőség-javításra a digitális rendszerek bármely algoritmus futtatásával alkalmasak. Ezen algoritmusok elsősorban térbeli szelektivitás (honnan jön a hang?), átmeneti szelektivitás (van-e éppen beszéd vagy sem?), valamint frekvenciaszelektivitás (hol van a beszéd frekvenciában a zajhoz képest?) kombinációja alapján működnek. Néhány megoldás azonban csak ezek egyikén nyugszik, a legkifinomultabbak azonban mindhármat figyelembe veszik. További finomításokra van lehetőség az erősítés vezérlése, környezetmodellezés és egyéb tényezők útján.
Térbeli szelektivitás
Olyan helyzetben, amelyben a beszélő elhelyezkedése a mikrofonokhoz képest ismert, egy térbeli szelektivitáson alapuló, irányfüggő feldolgozást végző rendszer használata javasolt. Ilyen rendszerek működnek laptopokban, mobiltelefonokban, ám sok előnyük mellett hátrányokkal is számolnunk kell. Laptopokban ez a választás jó lehet például videotelefonálásra, amely esetben a hang forrása megfelel a webkamera nézeti szögének, azonban nem teszi lehetővé ugyanezen számítógép konferenciatelefonként történő használatát, amikor is több ember üli körül a gépet. Mobiltelefonok esetében a hangforrás helyét általában nagyon szűken kell be határolni a környezeti zajok hatékony elnyomása érdekében, ez azonban azt eredményezheti, hogy a hasznos hangtartalom is elveszhet abban az esetben, ha a telefont nem jól tartják.
Ehhez képest azok a módszerek, amelyek az emberi beszéd jellegzetességeiből felállított, statisztikai alapon döntik el, hogy a hang mely része tartandó meg beszédként, és mely része szűrendő ki zajként, szélesebb alkalmazási tartományt képesek lefedni. Sajnálatos módon ezek a módszerek sosem teljesen pontosak a beszéd és a zajok szétválasztása tekintetében. Minél agresszívebb a hangolásuk, annál torzabbnak fogja érezni a hallgató a beszédet, hiszen a téves megítélés alapján a hasznos beszédtartalom nagyobb részét értékeli a rendszer zajnak, és szűri ki. Jellemzően az érthetőség megmarad, a természetességnek viszont egyértelműen rovására megy mindez. Mobiltelefonnál ez nem biztos, hogy feltétlenül zavaró, hiszen a természetesség úgyis csorbát szenved a rádiós hálózaton történő átvitel miatt, de egyéb alkalmazásoknál, például hangrögzítőnél, igen hátrányosnak is bizonyulhat.
Kevert algoritmusok
A legjobb digitális megoldások olyan kevert algoritmusokon nyugszanak, amelyek a különféle módszerek intelligens úton történő kombinációját alkalmazzák. Ezek a megoldások gyakran képesek arra is, hogy a különböző feltételekhez alkalmazkodjanak, azonban egyúttal nagyobb követelményeket támasztanak a hangolásra vagy egyedi termékhez történő igazításra.
A választás előtt álló mérnököknek nem elég a hangfeldolgozásra gyakorolt hatását megvizsgálniuk a kiszemelt áramköröknél, annál némileg tovább is kell nézni. Némely megoldáshoz speciális kialakítású vagy elhelyezésű mikrofonra van szükség, egyesekhez egyedi tervezés szükséges, amely a teljes termék ipari és/vagy mechanikai tervezésére kihatással lehet. Megint mások a végtermék szempontjából elfogadhatatlanul nagy teljesítményfelvétellel járhatnak, vagy éppen nem is férnek el a számukra fenntartható helyen, az áramköri kártyán. Végezetül pedig, amelyben minden alkalmazás érintett: a költségek minden esetben számítanak.
Végszó
Jelenleg nem létezik olyan univerzális szabvány, amely összehasonlíthatóvá tehetné ezeket a megoldásokat. A terméktervezőknek nincs könnyű feladatuk, ha az elvárt audioteljesítményt szeretnék párosítani az alkalmazásuk számára legmegfelelőbb technológiai megoldással. A legújabb, digitális zajcsökkentő megoldások apró méretű, kis teljesítményfelvételű, fejlett algoritmusok alapján működő áramkörök formájában érkeznek, és kiváló megoldást nyújtanak nagy hangtisztaságú, kommunikációs célú termékek tervezői számára.
