主动降噪是什么
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主动降噪是什么,噪音一直都是很多人非常烦恼的事情,随着工业化的加重,城市的噪音更是变得越来越多的,所以降噪是很多人非常关注的事情,下面看看主动降噪是什么。
主动降噪是什么1
主动降噪(Active Noise Cancellation),是一种降噪技术,应用在耳机降噪上,从噪声源本身着手,设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。
降噪方法
降低噪音通常所采用的三种降噪措施,即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪,都是被动的。为了主动地消除噪声,人们发明了“有源消声”这一技术。它的原理是:所有的声音都由一定的频谱组成,如果可以找到一种声音,其频谱与所要消除的噪声完全一样,只是相位刚好相反(相差 180°),就可以将这噪声完全抵消掉。
关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。实际采用的办法是:从噪声源本身着手,设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。由此看来,有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”。
声音是由物体振动产生的,而振动在弹性介质中的传播形式就是声波,处于一定频率范围内(20~20000Hz)的声波作用于人耳就产生了声音的感觉。噪声(noise)通常定义为“不需要的声音”(unwanted sound),是一种环境现象。人一生都暴露在有噪声的环境,噪声也是一种由人类各种活动产生的环境污染物。
振动(vibration),是物体(或物体的一部分)沿直线或曲线并经过平衡位置所作的往复的周期性运动。它广泛存在于自然界和工程界。
既然振动是噪声之源,减振降噪实践中,通过解决振动就可以有效解决噪声问题。在常见的噪声治理中,金属薄板振动如空气动力机械的管壁,机器的外壳,车体和船体等一般均由薄金属板制成。
当设备运行时,这些薄板都会产生振动,进而辐射噪声,像这类由金属板结构振动引起的噪声称之为结构噪声。对于这种金属板辐射噪声的有效控制方法,一是在设计上,尽量减少其噪声辐射面积,去掉不必要的金属板面;二是在金属结构上涂敷一层阻尼涂料,利用阻尼材料抑制结构振动、减少噪声,这种方法我们称之为阻尼减振(vibration damping),便是一种主动的降噪技术。
降噪耳机
降噪耳机,采用主动噪音控制,不同于一般耳机的被动隔音。其原理为:
1. 先由安置于耳机内的讯号麦克风侦测耳朵能听到的环境中低频噪音 (100 ~ 1000Hz)(目前已经可以到 3000Hz)
2. 再将噪声讯号传至控制电路,控制电路进行实时运算
3. 通过 Hi-Fi 喇叭发射与噪音相位相反、振幅相同的声波来抵消噪音
4. 因此噪音就消失听不见了
主动降噪耳机价格昂贵,但是一般效果优秀,佩戴舒适。但是需要独立电池供电,大多数被动降噪耳机可以不耗电使用(也不主动降噪)。
相关运用
主动降噪在汽车中的运用:
凯迪拉克是率先将主动降噪技术运用于汽车领域的品牌。2013 年一季度在国内上市的凯迪拉克 XTS 豪华轿车,其 BOSE 5.1 环绕声高级音响系统具备主动降噪静音系统(ANC),用车内麦克风采集噪音样本,经系统分析处理之后,由车载音响的扬声器播放相反的音频,以抵消噪音波,营造更安静的车内氛围。
主动降噪在室内降噪中的运用:
随着人们居住要求的日益提高,室内降噪需求也愈发凸显,针对窗外、四邻活动及家用电器运转等噪声源,研发三维开放声场主动降噪技术并将其运用到室内降噪以改善声环境,是未来室内噪声控制的一种可行方案。
主动降噪是什么2
主动降噪主要是利用降噪系统产生与外界噪声相反的反向声波,然后中和噪声,从而达到降噪的目的。
每种声音都由一定的频谱组成,噪音也不例外。如果你找到了汽车噪音的频谱,你可以创建它的对立面,然后你可以抵消所有的噪音。
车上的麦克风会采集汽车的噪音,然后传输到行车电脑。经过计算,车内的扬声器会发出与噪音频谱完全相反的声音,从而达到主动降噪的目的。
车内用来采集噪音的麦克风,大多安装在前方阅读灯附近或者车顶两侧门把手附近。
这些区域离我们的耳朵最近,因此我们可以真实地收集司机和乘客耳朵附近的声音,从而达到更好的`降噪效果。
而且车内麦克风可以持续检测车内噪音,尤其是动力系统传导到车内的噪音,实时调整扬声器发出的频谱,更好的实现主动降噪。
在国内,这个系统后期是装不了的,只有车本身可以,而且只有打开扬声器才能实现降噪,还是有一定局限性的。
汽车主动降噪是什么意思
汽车主动降噪(ANC)是一种降噪技术,原理是通过降噪系统(消音扬声器)发出与外界噪音源相反(相位相差180°)、幅度相同的声波,两个声波叠加,从而将噪音中和并相互抵消,以达到车辆降噪的效果。
汽车主动降噪有用吗
汽车主动降噪系统的作用是有限的,机舱或汽车上的主动降噪,属于封闭空间的有源噪声控制,降噪空间越大,算法实现的计算量会增加的特别快,但若是靠单个处理器是很难实现的。因此需要多个处理器来控制,但又涉及到一些处理器分割之类的问题,且这些问题要真正在工程上实现是很难的。
况且,一辆车的噪音来源不止是发动机、传动系统,像中高速行驶时的风噪、路噪都是汽车噪音的主要来源。由于动力系统的噪音在低速时会更明显,而在中高速行驶时被风噪所覆盖,因此主动降噪不仅要消除动力噪音,还有风噪这些也是消除的对象。
但主动降噪系统比较简单,因此降噪效果很一般,并不会做到想象中的低噪音、无噪音。
主动降噪是什么3
主动降噪耳机的工作原理
一般来说,我们习惯把声音想象成这样的正弦波的样子,其实这种声波也是一组移动的声压,大气压在受到声波扰动后,产生了连续的压力变化。当我们走在路上,街道上的汽车经过时,都会产生像这样的有高压有低压的声波飘进耳朵里来的,其实就是一连串运动着的高声压和低声压。
当他们碰到耳膜后,我们就听到了来自街道上的声音。为了降低这种噪音,就必须同步使用一个反声波来对抗它。
针对噪音的每一个高压,需要同步产生一个低压来中和,反之,针对噪音的每一个低压,则要产生一个高压来中和。当这些高压和低压碰撞在一起后,它们就被平均化了。噪声与反噪声相遇,结果就是消除了来自街道上的声音。这种降噪的解决方案需要解决工程设计上的一系列挑战。
首先,耳机和耳塞本身就提供了一些被动的噪音隔离,因此只利用内置麦克风采集噪音信息是不够的,需要安装两个麦克风,这就是符合反馈式降噪耳机。
它的一个麦克风装在外侧,用于测量外部噪音指标,另一个麦克风装在耳机内部,用以测量进入耳朵的噪音,内外结合,以实现降噪的最优解。
主动降噪耳机的第二个挑战是如何准确地发出反声波以对抗外部噪音。街道上的噪音每秒钟有数百个声音传来,反声波只要有几毫秒的延迟,那降噪的效果就是失败的。
为了解决这个问题,专门设计了一个高功率的数字处理器来测量和计算,生成完美的反声波,同时耳机内的麦克风会时刻监测主动降噪的效果,进行及时干预。
另外,主动降噪技术处理重复性的低频噪音更加得心应手,因为这种噪音每秒只有几百个波峰和波谷,但高频噪音每秒则有几千个波峰和波谷。当反声波遇上高频噪音,如果算力稍有闪失,即使是最微小的时间错位,也会导致整个降噪失败。
主动降噪耳机的第三个挑战来自数字处理器和电路管理。反程波不光完成抗造的工作,它还需要与手机发送来的音乐波形相结合才行,是真正的戴着脚镣跳舞。音乐和反声波就像一首歌曲中的不同乐器,他们在耳机中需要迅速组合成一个新的声音,一起通过扬声器播放出来。
当那种临时组合的声音遇到外部环境的噪音时,组合声音中的反声波部分负责中和噪音,这样留给耳朵的就只剩下我们想要的音乐了。所以一定要善待你的Airpods pro,为了让我们能够听到完美的声音,小小的耳机真是操碎了心。
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