Como funciona: a magia científica dos seus fones de ouvido com cancelamento de ruído

Você coloca seus fones de ouvido, aciona um interruptor e BOOM! O zumbido do escritório, o ruído do motor do avião ou o ruído do trânsito desaparecem quase completamente. Não é mágica; é um feito da física e da engenharia chamado Cancelamento Ativo de Ruído (CAN). Explicamos como esse pequeno milagre tecnológico funciona.

A chave para tudo está em um conceito chamado "interferência destrutiva". Para entendê-lo, precisamos primeiro lembrar o que é o som: ondas que se propagam pelo ar. Cada onda tem picos (pontos altos) e vales (pontos baixos).

Fones de ouvido com cancelamento de ruído fazem três coisas em uma velocidade incrível:

1. Eles ouvem o exterior: pequenos microfones na parte externa dos aparelhos auditivos captam o ruído ambiente ao seu redor (o “som indesejado”).
2. Eles criam uma forma de onda "antirruído": um chip dentro dos aparelhos auditivos analisa essa onda sonora e, em uma fração de segundo, gera uma forma de onda sonora completamente nova, que é a imagem espelhada exata da original. Ou seja, onde a onda de ruído tem um pico, a forma de onda "antirruído" tem um vale, e vice-versa.
3. Eles reproduzem ambas as ondas: Os aparelhos auditivos reproduzem a onda “antirruído” ao mesmo tempo em que o ruído externo chega aos seus ouvidos.

É aqui que a mágica acontece. Quando o pico da onda de ruído encontra o vale da onda antirruído, eles se cancelam. O resultado é o silêncio. Matematicamente, se a onda de ruído for X, os aparelhos auditivos criam uma onda −X. A soma das duas é X+(−X)=0.

O cancelamento de ruído ativo é espetacularmente eficaz na eliminação de ruídos constantes e de baixa frequência, como o motor de um avião, o ar-condicionado ou o zumbido de um trem. Isso ocorre porque esses são sons previsíveis, e o chip tem tempo para gerar a forma de onda perfeita para o cancelamento de ruído.

Ele funciona menos eficazmente com ruídos repentinos e agudos, como uma conversa ao seu lado ou um cachorro latindo. Esses sons são muito rápidos e imprevisíveis para o sistema cancelar completamente.

Então, da próxima vez que você bloquear o mundo com seus fones de ouvido, saberá que não é bruxaria, mas uma pequena e elegante sinfonia de física aplicada acontecendo bem nos seus ouvidos.