

Silenzio con un tocco: come funziona l'ANC?
Ogni paio di cuffie ce l'ha e tutti la usiamo: la cancellazione attiva del rumore. Ma com'è possibile che le cuffie riescano a smorzare il rumore meglio di quanto siano fisicamente in grado di fare? Qual è il principio alla base del cosiddetto controllo attivo del rumore?
È lunedì mattina, 08:43. Sono sul tram per andare al lavoro. Davanti a me una giovane coppia che discute ad alta voce, dietro di me un bambino che piange almeno altrettanto forte. Io non sento nulla, o almeno quasi. Per questo devo ringraziare le mie cuffie, che utilizzano la cancellazione attiva del rumore per ridurre il rumore di fondo intorno a me. Sento solo il nuovo album dei Tame Impala, «Deadbeat».
Le cuffie con cancellazione attiva del rumore (Active Noise Cancelling), o ANC, sono ormai ovunque. È molto probabile che in questo momento ne abbia anche tu un paio in testa o nelle orecchie.
La cancellazione attiva del rumore è ormai praticamente un sottoprodotto delle nuove cuffie ed è diventata anche piuttosto efficace. Sembra quasi banale, ma il principio alla base è tutt'altro che privo di interesse.
I pionieri delle cuffie ANC
Prima di vedere nel dettaglio come funziona il tutto, torniamo alle origini dell'ANC. Come spesso accade con gli sviluppi tecnologici, la cancellazione del rumore è nata inizialmente da un'esigenza industriale. La tecnologia proviene infatti dall'aviazione.

Fonte: Wikipedia / Hanspeter Baumeler
Chiunque sia mai stato in aereo con delle cuffie ANC dovrebbe già sapere perché. La tecnologia utilizzata per la cancellazione del suono è molto efficace per i rumori di fondo bassi e costanti, come quelli dei motori di aerei ed elicotteri. Molto prima che Sony e i suoi simili portassero le prime cuffie ANC sul mercato di massa, la tecnologia è stata sviluppata per piloti, permettendo loro di proteggere meglio le orecchie dal rumore costante dell'ambiente di lavoro.
Ma come funziona esattamente questa tecnologia?
Come fa il controllo attivo del rumore a creare silenzio
Il principio alla base dell'Active Noise Cancelling può essere riassunto con controllo attivo del rumore.
Questo principio acustico viene illustrato con una semplice onda sinusoidale, un tono semplice e costante. Più le onde sono alte, più il rumore è forte, più le onde sono vicine tra loro, più il rumore è acuto. Per rimuovere questo suono, si utilizza il principio dell'«interferenza distruttiva».

Fonte: Wikipedia
Se l'onda sinusoidale oscilla verso l'alto, permettiamo a un suono identico proveniente da un'altra sorgente – le cuffie – di viaggiare verso il basso e viceversa. Il suono invertito annulla la sorgente originale, in modo che, nel migliore dei casi, solo il silenzio raggiunga il timpano.
Tuttavia, poiché il rumore raramente consiste in una semplice onda sinusoidale, le cuffie devono analizzare costantemente il rumore di fondo dell'ambiente circostante e regolarne il controllo di conseguenza. Ecco perché tutte le cuffie ANC sono dotate di diversi microfoni e di speciali chip ANC che rendono possibile la cancellazione del rumore. E questo è anche il tallone d'Achille della tecnologia.

Fonte: Sony
Ciò che l'ANC non può (ancora) fare
Anche se la tecnologia sembra un po' una magia nera, la realtà non è così magica. Ripensiamo ai piloti e all'ANC nell'aereo. Il basso ronzio della macchina è un input perfetto per la cancellazione attiva del rumore. Un suono profondo e costante che non si irradia da un'unica direzione. In questo modo è relativamente facile creare un controllo attivo del rumore costante.
Diventa più difficile con rumori irregolari e acuti. Il bambino che piange nel tram, le voci e il tintinnio delle stoviglie nel caffè. In questo caso, le cuffie devono reagire praticamente in tempo reale per generare un contro-suono adeguato.
Soprattutto negli ultimi anni, tuttavia, si sono registrati notevoli miglioramenti grazie a un hardware più potente e veloce. Sony, Bose, Apple e altri brand offrono cuffie in grado di misurare, analizzare e contrastare i rumori impulsivi ad alta frequenza in pochi millisecondi grazie a chip dedicati.

Fonte: Sony
Ma se si desidera una cancellazione completa, è necessario considerare anche la cancellazione passiva del rumore. In altre parole, quanto sono in grado le cuffie di schermare fisicamente il condotto uditivo dal mondo esterno? Senza alcun espediente elettronico.
Le cuffie over-ear sono sempre state le preferite per la loro praticità, in quanto racchiudono completamente l'orecchio. Le cuffie in-ear con il classico design sono semplicemente posizionate nell'orecchio davanti al canale uditivo. Eppure (attenzione all'hot take): a mio parere, le attuali cuffie in-ear di Sony hanno di gran lunga la migliore cancellazione attiva del rumore di tutte le cuffie.

Sony, insieme a Bose, è da anni all'avanguardia nel campo dell'ANC. Tuttavia, le Sony WF-1000XM5 sono dotate anche di inserti in schiuma invece dei soliti tappi in silicone di altri in-ear. Oltre all'ANC di Sony ad alte prestazioni, ottieni anche una forte cancellazione passiva. Come degli Ohropax, ma con altoparlanti. A mio parere, nessuna cuffia over-ear è ancora riuscita a superarle.
Anche gli altoparlanti possono controllare il rumore
In realtà, il principio della cancellazione attiva del rumore non è utilizzato solo negli AirPods. La cancellazione attiva del rumore può essere utilizzata anche in occasione di grandi eventi o concerti, ad esempio per regolare l'inquinamento acustico nell'area circostante. In questo caso, i grandi altoparlanti sono diretti verso il palco, riproducendo il segnale con polarizzazione inversa.

Fonte: Dayan Pfammatter
Anche Harman Kardon utilizza un principio simile con «HALOsonic». Il sistema di insonorizzazione della filiale audio di Samsung garantisce un'esperienza di guida più piacevole in vari veicoli, riducendo le vibrazioni con onde sonore invertite.
In teoria, puoi ricreare l'effetto dell'interferenza distruttiva anche a casa con due vecchi altoparlanti. Se hai ancora un impianto stereo classico, puoi scambiare i cavi rossi e neri di uno dei due per creare una rotazione di fase di 180 gradi. Se punti i due altoparlanti l'uno verso l'altro, il suono dovrebbe diventare almeno leggermente più silenzioso, poiché le due sorgenti sonore si annullano a vicenda. Oppure puoi semplicemente indossare le tue cuffie con cancellazione attiva del rumore.
Sono da sempre affascinato da tutto ciò che ha pulsanti, display e altoparlanti. Come giornalista specializzato in tecnologia e società, creo ordine nella giungla del gergo tecnologico e delle schede tecniche poco chiare.
Curiosità dal mondo dei prodotti, uno sguardo dietro le quinte dei produttori e ritratti di persone interessanti.
Visualizza tutti

