В типичной потребительской гарнитуре с шумоподавлением у сигнала антишума есть лишь от 300 до 400 мкс, чтобы пройти от внешнего микрофона через электронику и выйти из динамика до того, как сам шум достигнет уха (Kwong и др., Scientific Reports 2024). Это окно и есть жёсткая физика, стоящая за каждым продуктом с ANC. Исследовательский контроллер с частотой дискретизации 768 кГц сегодня тратит на тракт АЦП, DSP и ЦАП всего 4,7 мкс (Hua и Pang, Applied Sciences 2024), но задержка обработки ANC в целом может составлять от десятков до тысяч микросекунд (Iotov и др., ICASSP 2024), а каждый лишний отсчёт задержки сужает полосу, которую можно подавить. Мы собрали данные из Scientific Reports, Applied Acoustics, IEEE ICASSP, Hearing Research, Trends in Hearing, Acta Acustica, Audiology Research, Frontiers in Neuroscience, конгресса ICSV, а также из документов производителей Analog Devices, Qualcomm, Apple и Dolphin Design (помечены как заявления производителей). О децибелах, которые обеспечивают готовые наушники-вкладыши, читайте в нашей статистике ANC в полностью беспроводных наушниках; о гораздо более медленном мире ИИ-шумоподавления на стороне микрофона читайте в нашей статистике задержки нейросетевого шумоподавления.
Кратко (TL;DR)
- От 300 до 400 мкс: типичное время акустического прохождения от внешнего микрофона до уха в потребительских гарнитурах, весь бюджет для ANC с прямой связью (Kwong и др., Scientific Reports 2024).
- 4,7 мкс от АЦП через DSP до ЦАП в контроллере ANC на 768 кГц (Hua и Pang, Applied Sciences 2024).
- 12,9 мкс на 192 кГц против 5 мкс на 768 кГц: групповая задержка от аналогового входа до аналогового выхода кодека ANC (документация Analog Devices ADAU1787, заявление производителя).
- Задержка обработки ANC может составлять от десятков до тысяч микросекунд (Iotov и др., ICASSP 2024).
- Один отсчёт избыточной задержки: около 20 дБ пикового подавления в полосе около 2 500 Гц; два отсчёта: около 15 дБ в полосе около 1 500 Гц (Zhang и Qiu, Applied Acoustics 2014).
- Оптимизированное гибридное ANC: более 20 дБ от 100 до 400 Гц, от 5 до 15 дБ от 500 до 800 Гц (Wu и др., ICSV 2016).
- Около 100 мкс задержки сквозного прослушивания у наушника с ANC против преимущественно 3,5-10 мс у слуховых аппаратов (Denk и др., Trends in Hearing 2024).
- Короткие задержки (0 или 0,5 мс) выбирали в 62% случаев против задержек от 2 до 10 мс (Súsonnudóttir и др., Trends in Hearing 2024).
- Подъём в режиме сквозного прослушивания до 14,37 дБ около 2,5 кГц у AirPods Pro 2 (Harrison и др., Acta Acustica 2025).
- Ошибка локализации по углу места 6,79° с открытым ухом против 19,4° в режиме прозрачности AirPods Pro (Ausili и др., Audiology Research 2025).
1. Бюджет задержки: акустический запас против электронной задержки
ANC с прямой связью - это гонка. Внешний (опорный) микрофон слышит шум первым, и антишум должен покинуть динамик вовремя, чтобы встретить ту же звуковую волну у барабанной перепонки. В типичных потребительских гарнитурах шуму нужно всего от 300 до 400 мкс, чтобы пройти этот путь, по данным Kwong и др. в Scientific Reports, а их собственная гарнитура показала 320 мкс, которые авторы приняли за верхний предел общего времени обработки. Групповая задержка, то есть время прохождения сигнала через преобразователи и фильтры, должна укладываться в это число с запасом.
Хорошая новость в том, что современные преобразователи с высокой частотой дискретизации тратят очень мало бюджета. Тракт в 4,7 мкс занял бы около 1,5% окна в 320 мкс (4,7 / 320 = 0,0147), хотя эти два числа получены на разных устройствах. Плохая новость в том, что не все конструкции работают на таких частотах: опубликованные оценки задержки обработки ANC доходят до тысяч микросекунд (см. таблицу), а медленный конец этого диапазона в несколько раз превышает акустический запас.
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Время акустического прохождения от внешнего микрофона до уха, типичные потребительские гарнитуры | От 300 до 400 мкс | Kwong и др., Scientific Reports 2024 |
| Тот же показатель на собственной гарнитуре исследования и вытекающий из него предел общего времени обработки | 320 мкс; обработка должна укладываться менее чем в 320 мкс | Kwong и др., Scientific Reports 2024 |
| Акустическая задержка через закрытые противошумные наушники охватывающего типа, испытание в безэховой камере | Около 0,29 мс | Zhang и Qiu, Applied Acoustics 2014 |
| Задержка первичного пути (от источника шума до уха) при источнике спереди против сбоку и задержка вторичного пути (от динамика до микрофона ошибки, включая преобразователи) при частоте дискретизации 16 кГц | 7 отсчётов против 5 отсчётов; около 6 отсчётов | Zhang и Qiu, Applied Acoustics 2014 |
| Диапазон задержки обработки ANC на практике | От десятков до тысяч микросекунд | Iotov и др., ICASSP 2024 |
| Задержка от АЦП через DSP до ЦАП, исследовательский контроллер ANC с обратной связью при частоте дискретизации 768 кГц | 4,7 мкс | Hua и Pang, Applied Sciences 2024 |
| Групповая задержка от аналогового входа до аналогового выхода кодека ANC на 192, 384 и 768 кГц при DSP, выполняющем ноль инструкций | 12,9 мкс, 7,5 мкс и 5 мкс (заявление производителя) | Техническое описание Analog Devices ADAU1787 Rev. A, 2020 |
| Задержка аналогового тракта записи и полная задержка от входа до выхода кодека TWS, ориентированного на ANC | Вплоть до 3 мкс; от 6 до 8 мкс (заявление производителя) | Dolphin Design, технический обзор по кодекам TWS, часть 3, 2021 |
Примечание к контексту: на 16 кГц один отсчёт длится 62,5 мкс (1 / 16 000), поэтому 7 отсчётов - это около 437,5 мкс, а 6 отсчётов - около 375 мкс. При 7 отсчётах акустического запаса против примерно 6 отсчётов электронной задержки гарнитура 2014 года была каузальной с запасом лишь около одного отсчёта при источнике спереди, а при источнике сбоку (5 отсчётов) запас исчезал. Самые свежие доступные данные для разбивки задержек по путям: исследование каузальности 2014 года в Applied Acoustics. Значения из документации Analog Devices - это собственные измерения производителя при обойдённом быстром DSP, поэтому реальный фильтр ANC добавляется к ним сверху. Для сравнения: компьютерный аудиоинтерфейс работает в миллисекундах, а не в микросекундах, как показывает наша статистика размера буфера и задержки в DAW.
2. Как задержка ограничивает полосу подавления
Запоздавший антишум всё ещё может гасить медленно меняющийся звук, но не быстро меняющийся. В этом весь механизм ограничения полосы: каждый отсчёт задержки сужает диапазон частот, который контроллер способен предсказать достаточно хорошо для подавления. В модели чистой задержки один отсчёт избыточной задержки на 16 кГц всё ещё допускал около 20 дБ пикового подавления в полосе примерно 2 500 Гц; второй отсчёт снижал это до около 15 дБ в полосе примерно 1 500 Гц (Zhang и Qiu, Applied Acoustics 2014).
Направление шума тоже меняет бюджет задержки. Когда источник переместился с передней стороны на боковую сторону головы, акустический запас сократился на два отсчёта, а измеренное общее подавление упало примерно на 6,6 дБ (12,2 - 5,6). Речь - самый трудный случай: у обычных адаптивных фильтров подавление вокализованной речи рушится по мере роста задержки, поэтому работа ICASSP 2024 моделирует гармоники речи, чтобы предсказывать сигнал на шаг вперёд. То же семейство адаптивных фильтров работает в эхоподавителях систем конференцсвязи, о которых рассказывает наша статистика акустического эхоподавления.
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Модель чистой задержки, антишум опаздывает на 1 отсчёт (16 кГц): пиковое подавление, полоса, общее подавление | Около 20 дБ; около 2 500 Гц; около 7,2 дБ | Zhang и Qiu, Applied Acoustics 2014 |
| Та же модель, антишум опаздывает на 2 отсчёта | Около 15 дБ; около 1 500 Гц; около 4,6 дБ | Zhang и Qiu, Applied Acoustics 2014 |
| Измеренная гарнитура с прямой связью, безэховая камера, источник спереди против сбоку: пиковое и общее подавление | Около 20 дБ и 12,2 дБ (ниже 1 500 Гц) против около 12 дБ и 5,6 дБ (ниже 1 000 Гц) | Zhang и Qiu, Applied Acoustics 2014 |
| Среднее затухание вокализованной речи, обычный адаптивный фильтр (FXNLMS), без задержки, и его падение с ростом задержки на 48 кГц | Около 35 дБ; вдвое меньше при 5 отсчётах, втрое меньше при 15 отсчётах | Iotov и др., ICASSP 2024 |
| Верхняя частота, на которой этот обычный фильтр ещё ослабляет речь | Около 1 кГц; речь от 2,5 до 3,5 кГц он усиливает | Iotov и др., ICASSP 2024 |
| Выигрыш ANC с гармонической моделью (HMD-ANC) над обычным фильтром при задержках от 9 до 60 отсчётов и его эффективный диапазон при 20 отсчётах | Больше на 3,0-7,3 дБ; до около 2,5 кГц | Iotov и др., ICASSP 2024 |
| Симуляция, шум многоголосия, линейные пути: полностью каузальная нейросетевая модель против фильтра Винера против FxLMS во временной области (2 048 коэффициентов) | -34,48 дБА против -30,79 дБА против -7,43 дБА | WaveNet-Volterra Neural Networks for ANC, препринт arXiv 2025 |
Примечание к контексту: на 48 кГц 20 отсчётов равны примерно 0,42 мс (20 / 48 000 = 0,000417 с). Результаты ICASSP и arXiv - это симуляции, а не измерения на наушниках; в препринте arXiv к тому же традиционным фильтрам задан точный вторичный путь, что их выгодно выделяет. Измерения каузальности в свободном поле относятся к 2014 году (самые свежие доступные данные для измеренного исследования каузальности такого рода).
3. Контуры управления: прямая связь, обратная связь и гибридный
Три архитектуры делят спектр между собой. Схема с прямой связью использует внешний микрофон и выигрывает по полосе, когда шум приходит вовремя; схема с обратной связью использует микрофон внутри чашки, не нуждается в запасе по времени, но ограничена задержкой собственного контура и эффектом водяного матраса (правилом, по которому снижение шума в одной полосе поднимает его в другой). Оптимизированный гибрид на одних наушниках достиг более 20 дБ подавления от 100 до 400 Гц и от 5 до 15 дБ от 500 до 800 Гц, лучший результат из трёх проверенных структур (Wu, Qiu, Ma и Guo, ICSV 2016).
Именно в ветви обратной связи сильнее всего сказываются посадка и различия между пользователями. Вторичный путь, акустический маршрут от динамика до внутреннего микрофона, меняется в зависимости от формы головы, волос и очков, поэтому контроллер, настроенный на акустическом манекене (искусственной голове), может потерять запас устойчивости на реальном пользователе. Разработка Hua и Pang 2024 года показывает, что этим компромиссом можно управлять: ограничение фильтра, позволяющее терпеть вариации пути, удержало подъём из-за эффекта водяного матраса в пределах 5 дБ. Раздел 2 объясняет, почему схема с прямой связью теряет преимущество, когда источник шума движется.
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Гибридное ANC на одних наушниках с оптимизированными параметрами: подавление от 100 до 400 Гц и от 500 до 800 Гц | Более 20 дБ; от 5 до 15 дБ | Wu, Qiu, Ma и Guo, ICSV 2016 |
| Полностью цифровое развязанное гибридное ANC на акустическом манекене: подавление частью с прямой связью, шум от 0 до 1 000 Гц | Около 15-25 дБ, исчезает около 50 Гц | Rivera Benois, Nowak и Zölzer, 2017 |
| Дополнительное подавление ветвью обратной связи (управление с внутренней моделью) в одном поддиапазоне | Около 1-3 дБ | Rivera Benois, Nowak и Zölzer, 2017 |
| Подъём из-за эффекта водяного матраса (рост шума вне подавляемой полосы) контроллера с обратной связью, спроектированного с ограничением неопределённости вторичного пути | В пределах 5 дБ на всех измеренных вторичных путях (симуляция) | Hua и Pang, Applied Sciences 2024 |
| Настраиваемая схема ANC: полоса, которую обрабатывает ANC, против полосы, оставленной пассивному затуханию чашки | Ниже 2 кГц против выше 2 кГц | Kwong и др., Scientific Reports 2024 |
| Эффективная полоса ANC с прямой связью против ANC с обратной связью против пассивной изоляции в наушниках-вкладышах TWS | Около 80 Гц-2 кГц против около 50-800 Гц против выше 1 кГц (заявление производителя) | Dolphin Design, технический обзор по кодекам TWS, часть 3, 2021 |
| Чип для наушников-вкладышей с выделенными ядрами ANC и прозрачности: поколение ANC и тактовые частоты DSP | Адаптивное ANC 4-го поколения; 1x 350 МГц плюс 1x 150 МГц DSP (заявление производителя) | Краткое описание платформы Qualcomm Snapdragon S5 Gen 1 Sound |
Примечание к контексту: статья ICSV 2016 в закрытом доступе, и цифры взяты из её опубликованной аннотации; статья Rivera Benois и др. 2017 года считывает значения в дБ с рисунка. Обе - самые свежие доступные данные для сопоставления структур. Статья Dolphin Design и краткое описание платформы Qualcomm - документы производителей; Qualcomm не публикует значения в децибелах для своего ANC.
4. Измеренное затухание за пределами симулятора
Симуляции показывают, на что способен контур управления; измерения показывают, что остаётся при реальном шуме, реальных ушах и реальных уровнях. Две модели охватывающих наушников с ANC снизили фоновый белый шум и чистые тоны до 20 дБ, причём сильнее всего на низких частотах, на десяти аудиометрических частотах от 125 до 8 000 Гц (Byun и др., Hearing Research 2026). Этот потолок согласуется с пиками около 20 дБ у лабораторной гарнитуры, ограниченной задержкой, из раздела 2.
Уровень важен не меньше частоты. В исследовании скрининга слуха с тремя конфигурациями ANC точность, с которой проходил тестовый тон, резко падала по мере роста фонового шума, а при 90 дБ SPL доля успешно прошедших скрининг на частотах 0,5-1 кГц составила 0% во всех трёх конфигурациях (Cheng и др., Sensors 2022). Приведённое ниже исследование турбовинтовых самолётов показывает практическую выгоду: при шуме в кабине, где доминирует тон около 100 Гц, то есть именно в полосе, с которой ANC справляется лучше всего, наушники с ANC оказались единственным вариантом, у которого выигрыш в комфорте по сравнению с отсутствием защиты пережил статистическую поправку.
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Снижение фонового белого шума и чистых тонов с помощью ANC, 2 модели охватывающих наушников, от 125 до 8 000 Гц | До 20 дБ, больше на низких частотах | Byun и др., Hearing Research 2026 |
| Стабильность выхода ANC при стационарном белом шуме против динамического белого шума | Отклонение менее 1 дБ SPL против колебаний менее 5 дБ | Byun и др., Hearing Research 2026 |
| Корреляция тестового тона, услышанного через ANC, с тем же тоном в тишине, среднее по 3 конфигурациям ANC: фон 50 дБ SPL против 90 дБ SPL | 83% против 35% | Cheng и др., Sensors 2022 |
| Доля успешно прошедших скрининг слуха на частотах 0,5-1 кГц при фоне 90 дБ SPL, все три конфигурации ANC | 0% | Cheng и др., Sensors 2022 |
| Шум в кабине турбовинтового самолёта, воспроизведённый в лаборатории, и его доминирующий тон | От 84,2 до 86,3 дБ(А); тональная составляющая около 100 Гц | Vledder и др., Work 2026 |
| Комфорт в наушниках с ANC против отсутствия защиты при шуме турбовинтового самолёта (24 участника) | Значимо лучше, p < 0,001, остаётся значимым после поправки Бонферрони | Vledder и др., Work 2026 |
| Комфорт в поролоновых беруше против отсутствия защиты при том же шуме | Не значимо, p = 0,102 | Vledder и др., Work 2026 |
Примечание к контексту: в исследовании Vledder и др. использовались наушники Bose NC 700, и оно сообщает о комфорте, а не об измеренном затухании; наушники с ANC также со временем усиливали локальный дискомфорт вокруг уха. Конфигурации у Cheng и др. - Apple AirPods Pro, Bose QuietComfort 35 и EarPods под QC35. Лабораторные результаты не совпадут для каждого уха и каждой посадки.
5. Задержка сквозного прослушивания: микросекунды против миллисекунд
Режим прозрачности (сквозного прослушивания) обращает задачу управления: внешние микрофоны подают окружающий звук в динамик, чтобы пользователь слышал помещение. Поскольку часть внешнего звука всё равно просачивается мимо амбушюра, любая задержка обработки заставляет просочившийся и воспроизведённый звук складываться несинхронно, из-за чего в спектре вырезаются регулярные провалы, то есть возникает эффект гребенчатого фильтра. Внутриканальный наушник с ANC в режиме сквозного прослушивания задерживал звук примерно на 100 мкс, тогда как слуховые аппараты высокого класса в режиме прозрачности в основном вносили от 3,5 до 10 мс (Denk и др., Trends in Hearing 2024), и только у наушника не было значимого ухудшения разборчивости речи в шуме.
Исследования со слушателями объясняют, почему важен микросекундный класс. Люди предпочитают самые короткие задержки, а более длинные задержки делают собственный голос металлическим и резким. При имитации одностороннего открытого протезирования увеличение задержки с 1,75 до 7 мс ухудшило порог разборчивости речи (отношение сигнал/шум, при котором понимается половина речи) на 3,4 дБ (-14,7 - (-18,1)), хотя при протезировании обоих ушей влияние задержки было незначимым (p = 0,303) (Roth и др., Frontiers in Neuroscience 2023).
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Задержка обработки внутриканального наушника с ANC в режиме сквозного прослушивания | Около 100 мкс, с пиком близко к 1 мс около 1,5 кГц | Denk и др., Trends in Hearing 2024 |
| Задержка обработки шести слуховых аппаратов высокого класса в режиме прозрачности и исследовательской платформы | В основном от 3,5 до 10 мс (одна модель около 1 мс на 500 Гц и ниже); 10 мс | Denk и др., Trends in Hearing 2024 |
| Ухудшение разборчивости речи в шуме по сравнению с открытым ухом (18 слушателей с нормальным слухом) | Около 0,5-1 дБ для слуховых аппаратов; не значимо для наушника с ANC | Denk и др., Trends in Hearing 2024 |
| Задержки обработки, о которых сообщается для слуховых устройств, и рассогласование задержек между левым и правым | От 0 до 9,7 мс; рассогласование до 9,5 мс | Ausili и др., Audiology Research 2025 |
| Доля выборов коротких задержек (0 или 0,5 мс) против более длинных (2, 5 или 10 мс), 29 слушателей | 62% против 38% | Súsonnudóttir и др., Trends in Hearing 2024 |
| Оценка собственного голоса по тональной шкале (металлический, резкий), задержка 0,5 мс против 10 мс, 24 пользователя слуховых аппаратов | Медиана 1,00 против 7,50, p < 0,001 | Súsonnudóttir и др., Trends in Hearing 2026 |
| Порог разборчивости речи при имитации одностороннего открытого протезирования, задержка 1,75 мс против 7 мс | -18,1 против -14,7 дБ SNR (чем выше, тем хуже) | Roth и др., Frontiers in Neuroscience 2023 |
| Частота обработки функции защиты слуха в наушниках-вкладышах и непрерывный уровень, для которого она не предназначена | 48 000 раз в секунду; выше 110 дБА (заявление производителя) | Страница продукта Apple AirPods Pro 3, 2026 |
Примечание к контексту: исследование Súsonnudóttir и др. 2024 года не обнаружило различий между 0 и 0,5 мс и между 2, 5 и 10 мс; разделение проходит между короткими и более длинными задержками. В продолжении 2026 года общее предпочтение 0,5 мс оказалось незначимым после поправки Бонферрони-Холма, тогда как тональное различие собственного голоса осталось значимым. Слуховые аппараты - это не наушники-вкладыши с ANC, но это лучше всего документированный случай того, как звучит задержка при смешении с просочившимся прямым звуком. Этот раздел носит исключительно фактический характер и не является медицинской рекомендацией.
6. Что режим сквозного прослушивания делает со звуком у уха
Низкая задержка не делает режим прозрачности прозрачным. В тесте сквозного прослушивания трёх современных наушников-вкладышей самая сильная настройка усиливала звук на 14,37 дБ около 2,5 кГц у AirPods Pro (2-го поколения), на 13,77 дБ около 2 кГц у Bose QuietComfort Earbuds II и на 12,28 дБ на 800 Гц у Sony LinkBuds S, одновременно срезая верхнюю октаву на 20-30 дБ (Harrison и др., Acta Acustica 2025). Авторы заключили, что ни один из режимов не обеспечил полной акустической прозрачности, и предположили, что подъём в речевой полосе может быть рассчитан на прослушивание медиа.
Пространственный слух страдает первым. Временные подсказки между ушами сохранились почти нетронутыми, что согласуется с микросекундными задержками из раздела 5, а вот подсказки по уровню и высокочастотные спектральные подсказки, которые наружное ухо использует для определения высоты источника, - нет (Ausili и др., Audiology Research 2025). Формат с открытым ухом избегает этого, никогда не закрывая слуховой канал, как описано в нашей статистике дипольного подавления в наушниках с открытым ухом.
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Пиковый подъём при сквозном прослушивании, самая сильная настройка: AirPods Pro 2-го пок. / Bose QC Earbuds II / Sony LinkBuds S | 14,37 дБ около 2,5 кГц / 13,77 дБ около 2 кГц / 12,28 дБ на 800 Гц | Harrison и др., Acta Acustica 2025 |
| Пиковый подъём при сквозном прослушивании, самая слабая настройка с подъёмом, те же три наушника | 8,54 дБ / 3,12 дБ / 0,24 дБ на 800 Гц | Harrison и др., Acta Acustica 2025 |
| Высокочастотное отклонение от прозрачности, самая сильная настройка сквозного прослушивания | Около -20 дБ на 16-20 кГц (Apple); -28,24 дБ на 20 кГц (Bose); около -30 дБ на 16-20 кГц (Sony) | Harrison и др., Acta Acustica 2025 |
| Время до применения AirPods Pro 2 спектральной коррекции при сквозном прослушивании против двух других наушников | Около 2 с против в пределах миллисекунд | Harrison и др., Acta Acustica 2025 |
| Ошибка интерауральной разницы времени с AirPods Pro в режиме прозрачности против открытого уха, в тишине | Менее 45 мкс (диапазон открытого уха ±700 мкс) | Ausili и др., Audiology Research 2025 |
| Наибольшее увеличение интерауральной разницы уровней в режиме прозрачности | 8,0 дБ | Ausili и др., Audiology Research 2025 |
| Средняя ошибка локализации по углу места, открытое ухо против режима прозрачности (10 взрослых, в тишине) | 6,79° против 19,4° (p < 0,001) | Ausili и др., Audiology Research 2025 |
| Характерные спектральные провалы и пики выше 5 кГц при вставленных наушниках | Устранены | Ausili и др., Audiology Research 2025 |
Примечание к контексту: Harrison и др. измеряли по одной паре каждой модели на акустическом измерительном стенде в диффузном розовом шуме 80 дБ SPL и отмечают, что результаты на стенде, вероятно, преувеличивают затухание по сравнению с реальными слушателями. В исследовании локализации участвовали 10 взрослых с нормальным слухом; в его аннотации ошибка по азимуту с устройством указана как 19,6°, и это значение раздел результатов приводит только для самого шумного условия, поэтому мы цитируем показатели по углу места.
Итоги: задержка DSP в наушниках с шумоподавлением в цифрах
| Показатель | Значение | Источник |
|---|---|---|
| Акустический запас для ANC с прямой связью, типичная потребительская гарнитура | От 300 до 400 мкс | Scientific Reports 2024 |
| Предел времени обработки на собственной гарнитуре исследования | Менее 320 мкс | Scientific Reports 2024 |
| Задержка от АЦП через DSP до ЦАП на 768 кГц | 4,7 мкс | Applied Sciences 2024 |
| Групповая задержка кодека ANC, 192 кГц против 768 кГц | 12,9 мкс против 5 мкс (заявление производителя) | Техническое описание Analog Devices ADAU1787 |
| Диапазон задержки обработки ANC на практике | От десятков до тысяч мкс | ICASSP 2024 |
| Модель чистой задержки, опоздание на 1 против 2 отсчётов на 16 кГц | Около 20 дБ в полосе 2 500 Гц против около 15 дБ в полосе 1 500 Гц | Applied Acoustics 2014 |
| Обычный адаптивный фильтр на вокализованной речи, без задержки | Около 35 дБ, вдвое меньше при 5 отсчётах задержки | ICASSP 2024 |
| Оптимизированное гибридное ANC, от 100 до 400 Гц | Более 20 дБ | ICSV 2016 |
| Часть с прямой связью цифрового гибрида, от 0 до 1 000 Гц | Около 15-25 дБ | Rivera Benois и др. 2017 |
| Подъём из-за эффекта водяного матраса при конструкции с обратной связью и ограничением неопределённости | В пределах 5 дБ | Applied Sciences 2024 |
| Подавление фонового шума с помощью ANC, 2 модели охватывающих наушников | До 20 дБ | Hearing Research 2026 |
| Доля успешно прошедших скрининг на частотах 0,5-1 кГц при шуме 90 дБ SPL | 0% | Sensors 2022 |
| Задержка сквозного прослушивания: наушник с ANC против слуховых аппаратов | Около 100 мкс против в основном 3,5-10 мс | Trends in Hearing 2024 |
| Предпочтение задержки 0 или 0,5 мс против 2-10 мс | 62% против 38% | Trends in Hearing 2024 |
| Порог разборчивости речи, задержка 1,75 мс против 7 мс (одностороннее открытое протезирование) | -18,1 против -14,7 дБ SNR | Frontiers in Neuroscience 2023 |
| Пиковый подъём при сквозном прослушивании, AirPods Pro 2-го пок. | 14,37 дБ около 2,5 кГц | Acta Acustica 2025 |
| Ошибка по углу места, открытое ухо против режима прозрачности | 6,79° против 19,4° | Audiology Research 2025 |
Методология и источники
- Kwong, Choy, Chan и Mung, Tunable active noise control circuit topology for multiple-feature applications, Scientific Reports 2024.
- Zhang и Qiu, Causality study on a feedforward active noise control headset with different noise coming directions in free field, Applied Acoustics 2014.
- Iotov, Nørholm, McCutcheon и Christensen, Improving Speech Attenuation in Headphones using Harmonic Model Decomposition and Multiple-Frequency ANC, IEEE ICASSP 2024.
- Hua и Pang, Uncertainty Constraint on Headphone Secondary Path Function for Designing Cascade Biquad Feedback Controller, Applied Sciences 2024.
- WaveNet-Volterra Neural Networks for Active Noise Control: A Fully Causal Approach, препринт arXiv 2504.04450, 2025.
- Wu, Qiu, Ma и Guo, Comparison of feedforward, feedback and hybrid structures on an ANC headphone, ICSV 2016.
- Rivera Benois, Nowak и Zölzer, Evaluation of a Decoupled Feedforward-Feedback Hybrid Structure for Active Noise Control in a Multi-Source Environment, 2017.
- Byun, Kwak, Lee, Cho и Kong, Feasibility study on noise attenuation and stability of active noise cancelling headphones for mobile hearing screening, Hearing Research 2026.
- Cheng и др., Objective Signal Analysis for Investigating Feasibility of Active Noise Cancellation in Hearing Screening, Sensors 2022.
- Vledder, Yao, Song и Vink, Effectiveness of earplugs and noise cancelling headphones to improve turboprop acoustic comfort, Work 2026.
- Denk, Wiederschein, Kemper и Husstedt, (Why) Do Transparent Hearing Devices Impair Speech Perception in Collocated Noise?, Trends in Hearing 2024.
- Súsonnudóttir, Kowalewski, Stiefenhofer и Neher, Individual Differences Underlying Preference for Processing Delay in Open-Fit Hearing Aids, Trends in Hearing 2024 и Súsonnudóttir и др., Own-Voice Perception with Different Processing Delays in Open-Fit Hearing Aids, Trends in Hearing 2026.
- Roth, Müller, Angermeier, Hemmert и Zirn, Effect of a processing delay between direct and delayed sound in simulated open fit hearing aids on speech intelligibility in noise, Frontiers in Neuroscience 2023.
- Harrison, Archer-Boyd и Murphy, Measurement of insertion loss and gain in variable hear-through and noise cancellation modes of true wireless earbuds, Acta Acustica 2025.
- Ausili, Erthal, Bennett и Snapp, Sound Localization with Hearables in Transparency Mode, Audiology Research 2025.
- Документы производителей (везде помечены как заявления производителей): техническое описание Analog Devices ADAU1787 Rev. A, Dolphin Design, Paving the way for the next generation audio codec for TWS applications, часть 3, 29 марта 2021 года, краткое описание платформы Qualcomm Snapdragon S5 Gen 1 Sound, страница продукта Apple AirPods Pro.
- Наблюдение по данным: (1) Рецензируемые измерения внутренней задержки выпускаемых наушников-вкладышей с ANC в открытой литературе почти отсутствуют; производители их не публикуют, а единственная коммерческая задержка сквозного прослушивания, которую мы нашли измеренной, - это задержка одиночного внутриканального наушника с ANC у Denk и др. 2024 (модель в прочитанных нами данных не названа). Исследование локализации 2025 года описывает режим прозрачности AirPods Pro как имеющий минимальную задержку обработки, но не приводит значения, и Apple его не публикует. (2) Ряд ключевых физических результатов старше трёх лет (Zhang и Qiu 2014, Wu и др. 2016, Rivera Benois и др. 2017, Dolphin Design 2021); они помечены как самые свежие доступные данные. (3) Доля 1,5% от бюджета задержки объединяет задержку контроллера из одного исследования с акустической задержкой другой гарнитуры из другого; она иллюстрирует масштаб, а не одно устройство. (4) Hua и Pang сообщают о задержке 4,7 мкс на ADAU1777 на 768 кГц, близкой, но не идентичной 5 мкс, которые Analog Devices заявляет для ADAU1787 на той же частоте. (5) Аннотация и результаты исследования локализации расходятся по ошибке азимута в условии тишины (19,6°), поэтому мы приводим только угол места. (6) Исследование предпочтения задержки 2024 года сообщает об эффекте различения спектральной ряби как η² = 0,30 в результатах и 0,29 в аннотации; утверждение о предпочтении в аннотации 2026 года сильнее, чем её скорректированная статистика. (7) Мы не нашли статьи AES в открытом доступе с пригодными цифрами задержки по этой теме; статьи библиотеки AES не использовались. (8) Результаты симуляций (ICASSP 2024, arXiv 2025, значение подъёма из-за эффекта водяного матраса у Hua и Pang) не являются измерениями на наушниках.
Последнее обновление: 27 октября 2026 года. Мы обновляем этот обзор ежеквартально, и следующее обновление ожидается после публикации материалов IEEE ICASSP 2027.