主動降噪是什麼
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主動降噪是什麼,噪音一直都是很多人非常煩惱的事情,隨着工業化的加重,城市的噪音更是變得越來越多的,所以降噪是很多人非常關注的事情,下面看看主動降噪是什麼。
主動降噪是什麼1
主動降噪(Active Noise Cancellation),是一種降噪技術,應用在耳機降噪上,從噪聲源本身着手,設法通過電子線路將原噪聲的相位倒過來。
降噪方法
降低噪音通常所採用的三種降噪措施,即在聲源處降噪、在傳播過程中降噪及在人耳處降噪,都是被動的。爲了主動地消除噪聲,人們發明了“有源消聲”這一技術。它的原理是:所有的聲音都由一定的頻譜組成,如果可以找到一種聲音,其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣,只是相位剛好相反(相差 180°),就可以將這噪聲完全抵消掉。
關鍵就在於如何得到那抵消噪聲的聲音。實際採用的辦法是:從噪聲源本身着手,設法通過電子線路將原噪聲的相位倒過來。由此看來,有源消聲這一技術實際上是“以毒攻毒”。
聲音是由物體振動產生的,而振動在彈性介質中的傳播形式就是聲波,處於一定頻率範圍內(20~20000Hz)的聲波作用於人耳就產生了聲音的感覺。噪聲(noise)通常定義爲“不需要的聲音”(unwanted sound),是一種環境現象。人一生都暴露在有噪聲的環境,噪聲也是一種由人類各種活動產生的環境污染物。
振動(vibration),是物體(或物體的一部分)沿直線或曲線並經過平衡位置所作的往復的週期性運動。它廣泛存在於自然界和工程界。
既然振動是噪聲之源,減振降噪實踐中,通過解決振動就可以有效解決噪聲問題。在常見的噪聲治理中,金屬薄板振動如空氣動力機械的管壁,機器的外殼,車體和船體等一般均由薄金屬板製成。
當設備運行時,這些薄板都會產生振動,進而輻射噪聲,像這類由金屬板結構振動引起的噪聲稱之爲結構噪聲。對於這種金屬板輻射噪聲的有效控制方法,一是在設計上,儘量減少其噪聲輻射面積,去掉不必要的金屬板面;二是在金屬結構上塗敷一層阻尼塗料,利用阻尼材料抑制結構振動、減少噪聲,這種方法我們稱之爲阻尼減振(vibration damping),便是一種主動的降噪技術。
降噪耳機
降噪耳機,採用主動噪音控制,不同於一般耳機的被動隔音。其原理爲:
1. 先由安置於耳機內的訊號麥克風偵測耳朵能聽到的環境中低頻噪音 (100 ~ 1000Hz)(目前已經可以到 3000Hz)
2. 再將噪聲訊號傳至控制電路,控制電路進行實時運算
3. 通過 Hi-Fi 喇叭發射與噪音相位相反、振幅相同的聲波來抵消噪音
4. 因此噪音就消失聽不見了
主動降噪耳機價格昂貴,但是一般效果優秀,佩戴舒適。但是需要獨立電池供電,大多數被動降噪耳機可以不耗電使用(也不主動降噪)。
相關運用
主動降噪在汽車中的運用:
凱迪拉克是率先將主動降噪技術運用於汽車領域的品牌。2013 年一季度在國內上市的凱迪拉克 XTS 豪華轎車,其 BOSE 5.1 環繞聲高級音響系統具備主動降噪靜音系統(ANC),用車內麥克風採集噪音樣本,經系統分析處理之後,由車載音響的揚聲器播放相反的音頻,以抵消噪音波,營造更安靜的車內氛圍。
主動降噪在室內降噪中的運用:
隨着人們居住要求的日益提高,室內降噪需求也愈發凸顯,針對窗外、四鄰活動及家用電器運轉等噪聲源,研發三維開放聲場主動降噪技術並將其運用到室內降噪以改善聲環境,是未來室內噪聲控制的一種可行方案。
主動降噪是什麼2
主動降噪主要是利用降噪系統產生與外界噪聲相反的反向聲波,然後中和噪聲,從而達到降噪的目的。
每種聲音都由一定的頻譜組成,噪音也不例外。如果你找到了汽車噪音的頻譜,你可以創建它的對立面,然後你可以抵消所有的噪音。
車上的麥克風會採集汽車的噪音,然後傳輸到行車電腦。經過計算,車內的揚聲器會發出與噪音頻譜完全相反的聲音,從而達到主動降噪的目的。
車內用來採集噪音的麥克風,大多安裝在前方閱讀燈附近或者車頂兩側門把手附近。
這些區域離我們的耳朵最近,因此我們可以真實地收集司機和乘客耳朵附近的聲音,從而達到更好的`降噪效果。
而且車內麥克風可以持續檢測車內噪音,尤其是動力系統傳導到車內的噪音,實時調整揚聲器發出的頻譜,更好的實現主動降噪。
在國內,這個系統後期是裝不了的,只有車本身可以,而且只有打開揚聲器才能實現降噪,還是有一定侷限性的。
汽車主動降噪是什麼意思
汽車主動降噪(ANC)是一種降噪技術,原理是通過降噪系統(消音揚聲器)發出與外界噪音源相反(相位相差180°)、幅度相同的聲波,兩個聲波疊加,從而將噪音中和並相互抵消,以達到車輛降噪的效果。
汽車主動降噪有用嗎
汽車主動降噪系統的作用是有限的,機艙或汽車上的主動降噪,屬於封閉空間的有源噪聲控制,降噪空間越大,算法實現的計算量會增加的特別快,但若是靠單個處理器是很難實現的。因此需要多個處理器來控制,但又涉及到一些處理器分割之類的問題,且這些問題要真正在工程上實現是很難的。
況且,一輛車的噪音來源不止是發動機、傳動系統,像中高速行駛時的風噪、路噪都是汽車噪音的主要來源。由於動力系統的噪音在低速時會更明顯,而在中高速行駛時被風噪所覆蓋,因此主動降噪不僅要消除動力噪音,還有風噪這些也是消除的對象。
但主動降噪系統比較簡單,因此降噪效果很一般,並不會做到想象中的低噪音、無噪音。
主動降噪是什麼3
主動降噪耳機的工作原理
一般來說,我們習慣把聲音想象成這樣的正弦波的樣子,其實這種聲波也是一組移動的聲壓,大氣壓在受到聲波擾動後,產生了連續的壓力變化。當我們走在路上,街道上的汽車經過時,都會產生像這樣的有高壓有低壓的聲波飄進耳朵裏來的,其實就是一連串運動着的高聲壓和低聲壓。
當他們碰到耳膜後,我們就聽到了來自街道上的聲音。爲了降低這種噪音,就必須同步使用一個反聲波來對抗它。
針對噪音的每一個高壓,需要同步產生一個低壓來中和,反之,針對噪音的每一個低壓,則要產生一個高壓來中和。當這些高壓和低壓碰撞在一起後,它們就被平均化了。噪聲與反噪聲相遇,結果就是消除了來自街道上的聲音。這種降噪的解決方案需要解決工程設計上的一系列挑戰。
首先,耳機和耳塞本身就提供了一些被動的噪音隔離,因此只利用內置麥克風採集噪音信息是不夠的,需要安裝兩個麥克風,這就是符合反饋式降噪耳機。
它的一個麥克風裝在外側,用於測量外部噪音指標,另一個麥克風裝在耳機內部,用以測量進入耳朵的噪音,內外結合,以實現降噪的最優解。
主動降噪耳機的第二個挑戰是如何準確地發出反聲波以對抗外部噪音。街道上的噪音每秒鐘有數百個聲音傳來,反聲波只要有幾毫秒的延遲,那降噪的效果就是失敗的。
爲了解決這個問題,專門設計了一個高功率的數字處理器來測量和計算,生成完美的反聲波,同時耳機內的麥克風會時刻監測主動降噪的效果,進行及時干預。
另外,主動降噪技術處理重複性的低頻噪音更加得心應手,因爲這種噪音每秒只有幾百個波峯和波谷,但高頻噪音每秒則有幾千個波峯和波谷。當反聲波遇上高頻噪音,如果算力稍有閃失,即使是最微小的時間錯位,也會導致整個降噪失敗。
主動降噪耳機的第三個挑戰來自數字處理器和電路管理。反程波不光完成抗造的工作,它還需要與手機發送來的音樂波形相結合才行,是真正的戴着腳鐐跳舞。音樂和反聲波就像一首歌曲中的不同樂器,他們在耳機中需要迅速組合成一個新的聲音,一起通過揚聲器播放出來。
當那種臨時組合的聲音遇到外部環境的噪音時,組合聲音中的反聲波部分負責中和噪音,這樣留給耳朵的就只剩下我們想要的音樂了。所以一定要善待你的Airpods pro,爲了讓我們能夠聽到完美的聲音,小小的耳機真是操碎了心。
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