什么是有源噪声消除

时间:2023-03-06来源:佚名

对于噪声,大家一定都很熟悉。凡是我们不想听到的声音,都可以归结为噪声,例如坐飞机时候的引擎声,坐火车时的车轮声,外面马路上的车水马龙的声音等等。在听音乐时,大家都不喜欢被噪声干扰。那么,如何减小噪声对我们的干扰?传统方法是封闭法,即用耳塞或者全封闭耳机把你的耳朵罩起来,这样就听不到噪声了,但是这样做第一很贵,因为要做全封闭的耳机还要做到舒适需要很高的成本,第二效果也不见得好,因为随着佩戴姿势等等的改变总会有噪声漏进来。那么,有没有更好的办法呢?有源噪声消除技术(active noise cancellation,ANC)就是最近非常火的方法,下面分析一下其中用到的技术。

ANC技术的原理并不深奥,高中物理就教过,就是波的干涉。如果大家对高考复习还记忆犹新的话,一定还记得如果两列波幅度相同,相位相反,则它们干涉的结果是互相抵消,看不到波了!

什么是有源噪声消除

讲完了高中物理,我们再讲讲初中物理:初中物理里面提到,声音也是一种波,可以在各种介质中传播。换句话说,声波也能干涉,如果我们利用好这一特性,就可以把一些不想听到的声波用干涉抵消掉(或者至少减小幅度)。利用这一点,我们就可以使用抵消的办法来消除噪声。

常见的有源噪声消除耳机如下图所示,麦克风采样外部噪声,改采样到的噪声经过有源噪声抵消电路处理后,产生一个和采样到的噪声相位相反,且幅度合适的“反”噪声,并送入耳机的扬声器,于是噪声在人的耳朵前就被抵消了,带耳机的人只能听到音乐,而听不到噪声。

什么是有源噪声消除

如果把系统画成信号流图,就是下图,噪声在麦克风采样后进入信号处理电路,产生“反”噪声,并与音乐一起送进耳机内。这种模式称为前馈有源噪声消除。

什么是有源噪声消除

然而,前馈噪声消除有一个问题。大家一定试过对着麦克风吹气吧!对着麦克风吹气可以在麦克风输出的地方产生很大的声音,但是这个吹气的声音你把麦克风拿走是听不到的。同样的,在前馈有源噪声消除中,如果在采样麦克风附近有风在吹,那么麦克风有可能会产生很大的反噪声,但其实这个吹风的声音人是听不到的!换句话说,如果麦克风处有风在吹(风噪),麦克风会认为环境噪声很大,但是人其实听不到任何噪声,这样麦克风的误报反而会产生更大的噪声!

为了解决这个问题,可以使用反馈有源噪声消除,如下图所示。

什么是有源噪声消除

在反馈有源噪声消除方案中,麦克风采样的不是直接的环境噪声,而是耳机输出处的声音,显然这里的声音包括了音乐和环境噪声。那么如何选择性地抵消掉噪声但是保留音乐呢?就需要把这里采样到的声音减去音乐,这样剩下的信号就全是噪声了;然后再根据这个噪声去产生噪声抵消信号。这样做的话,就不会有风噪问题。然而,这里又有一个新问题,就是反馈系统通常带宽会远小于前馈系统,因此使用反馈模式的有源噪声消除对于高频噪声的抵消作用有限。

既然两种方案各有利弊,那么把它们结合起来如何?这就是混合模式的有源噪声消除,既使用前馈又使用反馈,系统设计得当的话可以扬长避短,即避免风噪又能抵消高频噪声。

什么是有源噪声消除

相关阅读

工作不忘娱乐,电厂也可以很有趣

不要随便和打工人说晚安,他可能还要上夜班。 哈哈,前面轻微吐槽了电厂的倒班等问题。但其实,很多单位均是如此,每一行有每一行的辛与酸,不只是电力这个行业;我们不能给自...
2023-06-13
工作不忘娱乐,电厂也可以很有趣

认识LED灯

19世纪后期,托马斯爱迪生发明了第一个商业上可行是灯泡,这种灯泡通过将大量电流流过一根细灯丝(基本上是一根电线)来工作。大电流流过灯丝使得灯丝非常热,以至于它开始发...
2024-03-18
认识LED灯

同轴电缆与接头的连接

   1.同轴电缆的接头   在与电视信号分配器连接时,需要给同轴电缆 安装专用接头,又称F头,这种接头直接利用电缆芯线插入分配器插口。同轴电缆常用F头如图14-7所示。F头分为...
2023-06-27
同轴电缆与接头的连接

基于LM337T的负可调电源电路图

这是基于LM337T的负可调电源电路图。该电路可用于需要负电源工作的设备。稳压器 LM337T 能够在 1.2V 至 37V 的输入电压范围内提供 1.5A 的电流。它们至少需要 2.5V 输入输出电压差。实际上...
2023-08-01
基于LM337T的负可调电源电路图

变频空调好不好?真的省电吗?30年家电维修师傅是这么说的!

天气已经逐渐的炎热了,很多的家庭有了购买空调的打算,要购买空调的话,不少的人们会纠结买什么样的空调。现在市场上的空调基本就是定频空调和变频空调。那么空调到底买变频...
2023-06-11

热销商品

橡胶垫片螺丝防水平垫减震垫耐油耐磨密封圈黑色定做垫圈厂家现货

本厂专业生产黑色橡胶垫片、螺丝防水平垫、减震垫及耐油耐磨密封圈,采用优质橡胶材料,具备优异的耐油性、耐磨性和抗老化性能,广泛应用于机械、汽车、管道及电气设备...
1.28

氟胶O型圈耐高温密封圈线径1-10mm现货可订做大尺寸胶圈非标异形

氟胶O型圈采用高性能氟橡胶(FKM)材料制成,具有卓越的耐高温、耐油、耐化学腐蚀性能,长期使用温度可达200℃以上,短期可耐受250℃高温。线径规格覆盖1–10mm,现货充足,支...
0.4

安全帽工地男ABS建筑工地加厚施工电工透气盔国标领导监理定制

这款ABS材质安全帽专为建筑工地、电力施工等高风险环境设计,采用加厚高强度工程塑料,抗冲击性能优异,符合国家标准(GB 2811-2019),有效保障头部安全。帽壳结构坚固,内衬...
7.57

欧普led筒灯3w孔灯超薄桶灯吊顶天花灯过道嵌入式洞灯客厅5w

欧普LED筒灯是一款高品质嵌入式照明产品,适用于客厅、过道、吊顶等多种场景。采用优质LED光源,提供3W和5W两种功率选择,光线柔和均匀,显色指数高,有效还原真实色彩。超...
10.2

消防手电筒强光可充电出租屋户外便捷宾馆酒店客房应急逃生手电筒

这款消防手电筒强光可充电,专为出租屋、宾馆、酒店等场所设计,具备高亮度LED灯珠,照明距离远、穿透力强,紧急情况下可迅速照亮逃生路径。内置大容量锂电池,支持USB充电...
3.83

网站栏目