Teori Audio untuk Active Noise Cancellation di Airpods Pro

Airpods Pro, earphone keluaran Apple yang kini disebut menjadi benchmark bagi perusahaan produsen earphone lainnya.

Indahnya desain serta berbagai fiturnya yang bermanfaat seperti Active Noise Cancellation, Transparency Mode, serta sinkronisasinya dalam ekosistem Apple menjadi nilai jual yang tinggi untuk konsumen.

Dalam artikel ini, saya akan membahas mengenai salah satu fitur yang belum ada di AirPods sebelumya, yaitu Active Noise Cancellation.

Apa Itu Noise Cancellation?

Untuk mengetahui lebih dalam mengenai fitur ini, ada baiknya kita sedikit mengkaji teori bunyi yang mendasarinya.

Gelombang bunyi atau suara terjadi karena adanya daya rapatan dan regangan yang merambat melalui suatu media (udara, air, besi, dll).

Gelombang bunyi memiliki sifat sebagai berikut:

1. Wavelength (Panjang Gelombang) - jarak yang ditempuh oleh satu siklus gelombang periodik.
2. Amplitude (Amplitudo) - nilai absolut maksimum gelombang.
3. Speed (Kecepatan) - kecepatan suara.

MakeMac

Sifat gelombang bunyi

Kecepatan suara (speed of sound) berbeda-beda tergantung media yang membawanya. Contohnya:

• Udara (dengan temperatur 21°C) = 344 meter/detik
• Beton = 3413.76 meter/detik
• Kaca = 5212.08 meter/detik

• Audible range = Ini merupakan bunyi yang terdengar oleh telinga manusia. Frekuensinya antara 20 Hz hingga 20.000 Hz (atau 20 kHz).
• Ultrasonic = frekuensinya di atas 20.000 Hz. Kita tidak dapat mendengarnya, tapi sebagian binatang dapat mendengarnya seperti anjing dan kelelawar.
• Infrasonic = frekuensinya di bawah 20 Hz. Contohnya gelombang bunyi yang disebabkan gempa bumi, halilintar, dan gunung berapi.

Untuk mencapai indera pendengaran kita, gelombang bunyi memerlukan perjalanan yang berupa fase. Penjelasan mengenai fase gelombang kira-kira begini:

Dua gelombang dikatakan sefase, bila keduanya berfrekuensi sama dan titik-titik yang bersesuaian berada pada tempat yang sama selama osilasi. Misalnya, kedua gelombang berada pada puncak pada saat yang sama. Jika yang terjadi sebaliknya, keduanya tidak sefase.

Sebaliknya, dua gelombang berlawanan fase jika perpindahan keduanya tepat berlawanan arah, misalnya saat salah satu gelombang berada pada puncak, gelombang satunya berada pada lembah.

Apabila kedua gelombang itu sefase, maka hal ini disebut dengan istilah in phase dan gelombangnya bersifat konstruktif.

Sedangkan apabila kedua gelombang ini berlawan fase, maka istilahnya adalah out of phase dan gelombangnya bersifat destruktif. Bisa dilihat contohnya pada gambar berikut:

Iman Fattah

Fase gelombang

Airpods Pro memanfaatkan gelombang out of phase untuk membatalkan fase suara dari luar (phase cancellation) dengan mikrofon internalnya.

Tetapi phase cancellation ini kurang efektif untuk suara dengan frekuensi dinamis dan tidak tertebak—algoritma AirPods Pro membutuhkan waktu beberapa milidetik untuk merespon noise dari luar untuk kemudian melakukan cancellation.

Itu sebabnya Active Noise Cancellation sangat efektif meredam frekuensi statis seperti saat berada di dalam pesawat terbang, kereta api, atau suara AC.

Apakah teman-teman sudah menggunakan Airpods Pro dan sering menggunakan fitur Active Noise Cancellation? Bagikan di kolom komentar ya.