Comment fonctionne la réduction de bruit ?

Les casques et écouteurs à réduction de bruit traitent le son autour de vous et l’empêchent d’atteindre vos oreilles. Des microphones miniatures intégrés aux écouteurs captent les fréquences du bruit environnant et diffusent un signal inverse pour annuler l’ensemble des sons. La batterie, le traitement du signal et le blocage du bruit jouent un rôle dans le système général de réduction de bruit.

La réduction de bruit active fonctionne grâce à une série de microphones placés stratégiquement autour d'un casque ou d'écouteurs et à un concept connu sous le nom d'annulation de phase. La première étape consiste à utiliser ces microphones pour déterminer ce que l'auditeur entend. Une fois que les microphones ont capturé ce son, le matériel et le logiciel de traitement numérique du signal à l'intérieur du casque se mettent au travail. Vous avez probablement déjà entendu le terme « onde sonore ». C'est ce qu'est un son : une série de vibrations dans l'air. Si vous prenez un son, que vous le reproduisez, puis que vous le retardez légèrement, les ondes ne sont plus alignées. Le pic d'une forme d'ondes se produit en même temps qu'un pic dans la direction opposée de l'autre forme d'onde, de sorte qu'elles s'annulent effectivement. Cela se produit rarement dans la nature et semble donc peu naturel, mais cette méthode fonctionne malgré tout. Les microphones des casques utilisent exactement cette technique. Certains casques utilisent une mise en œuvre plutôt grossière, tandis que d'autres utilisent un matériel et un logiciel avancés pour s'adapter intelligemment à votre environnement. Certains casques utilisent des microphones placés à l'extérieur. C'est plus facile à faire, surtout sur les oreillettes, mais ce n'est pas la méthode la plus efficace car elle ne reflète pas exactement ce que vous entendez. Les casques plus grands peuvent utiliser des microphones placés à l'intérieur de l'oreillette. Cela signifie que le son annulé par le casque reflète plus précisément ce que vous entendez, ce qui rend l'annulation plus efficace. Enfin, d'autres casques utilisent une approche plus dispendieuse et positionnent les microphones à l'intérieur et à l'extérieur du casque, ce qui permet une annulation du bruit complète.

Le contrôle actif du bruit consiste à diffuser, par un haut-parleur piloté par un dispositif électronique, une onde sonore qui s'oppose à celle qu'on veut atténuer. Si une source auxiliaire émet une onde de pression avec la même amplitude et en opposition de phase avec le son indésirable, les deux champs de pression se superposent pour donner le silence. Quand deux ondes sont en opposition de phase, le maximum positif de l'une coïncide avec le maximum négatif de l'autre et réciproquement : la somme des deux ondes s'annule. Un système de réduction de bruit active consiste en une boucle de contre-réaction comprenant un microphone et un haut-parleur. Ce dernier est alimenté par un signal constitué par la différence entre le signal qu'on voudrait entendre et celui du microphone. Dans les systèmes utilisés actuellement, les sources secondaires émettent un bruit calculé en temps réel par des DSP. Pour avoir une certaine efficacité quelle que soit la longueur d'onde, le dispositif doit être installé soit à proximité immédiate de la source à traiter ou du point où l'on contrôle le bruit, soit dans un trajet obligé du son à réduire, comme un conduit entre deux volumes. Le bruit est un son indésirable, le son est une fluctuation de pression. Dans la pratique, il n'en résulte pas exactement le silence, mais une réduction du bruit plus ou moins importante en fonction de la méthode utilisée pour générer le signal qui s'oppose au bruit.