In che modo la cuffia raggiunge la riduzione del rumore

Apr 29, 2025

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Il design di riduzione del rumore dicuffiaS può essere diviso in riduzione del rumore attivo e riduzione del rumore passivo

 

La riduzione del rumore passivo è coprire le orecchie con alcuni materiali che assorbono il suono e bloccarli strettamente per ridurre il rumore

Proviamo a noce di coc, prua, stoffa, cotone, non di grande uso.

 

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Tuttavia, i materiali di assorbimento del suono comunemente usati hanno effetti eccellenti nella gamma ad alta frequenza e hanno effetti generali nella gamma a bassa frequenza e la riduzione del rumore passivo non è soddisfacente. L'emergere della riduzione del rumore attivo compensa la mancanza di riduzione del rumore passivo. Riduzione del rumore attivo, noto anche come riduzione del rumore ANC (cancellazione del rumore attivo), il suo principio è molto semplice. Il segnale di rumore viene raccolto attraverso il microfono e inviato al chip DSP per il calcolo dei dati, generando un segnale uguale in grandezza al rumore ma di fronte alla fase e i due segnali si sovrappongono quindi, non appena viene annullato, il rumore è sparito.

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È davvero così semplice?
È importante sapere che i diversi componenti dell'auricolare influenzeranno la risposta in frequenza e la risposta di fase. La curva del suono raccolta dal microfono è diversa dalla curva del suono ascoltata dall'orecchio. Se la curva raccolta dal microfono viene invertita direttamente, il requisito di riduzione del rumore non può essere soddisfatto. Sì, quindi come possiamo ottenere la curva del filtro ANC ideale?
La risposta è l'esperimento di simulazione.

 

Usiamo altoparlanti coassiali per emettere 20Hz -22 KHz Frequenza che spazzano le onde sonore come sorgente di rumore e usano il microfono interno del simulatore dell'orecchio umano per sostituire l'orecchio umano. E misurare le onde sonore che raggiungono l'orecchio umano. In questo modo, misuriamo l'attenuazione del rumore causata dall'auricolare stesso, che viene registrato come A1 (F). Allo stesso tempo, l'onda sonora che raggiunge il microfono viene misurata, indicata come A2 (F), e l'ultima è l'onda sonora dell'altoparlante interno dell'auricolare all'orecchio umano.

 

Il segnale di sweep in frequenza da 20 Hz a 22 kHz viene emesso dall'altoparlante all'interno dell'auricolare e il segnale viene raccolto dal microfono nella testa artificiale utilizzata per il test, che viene registrato come funzione A3 (F). Con questi tre valori misurati, possiamo calcolare il valore ideale del filtro ANC secondo la formula A _ filtro=a1 (f)-(a2 (f) + a3 (f)), in modo da ottenere un effetto di riduzione del rumore più perfetto.

 

Tali metodi di riduzione del rumore sono chiamati riduzione del rumore feedforward.
In realtà, poiché la posizione della fonte di rumore non può essere determinata e la differenza tra le orecchie di ciascuna persona, questi influenzeranno il valore finale della curva di filtraggio. Il rumore non è completo.

 

Potresti dire che se è così complicato, non è sufficiente raccogliere direttamente il segnale di rumore nel canale dell'orecchio. Esatto, la riduzione del rumore del feedback è quella di posizionare il microfono nell'auricolare vicino al condotto uditivo e raccogliere il segnale di rumore dal condotto uditivo per l'elaborazione. La riduzione del rumore di feedback non ha bisogno di preoccuparsi della direzione della fonte di rumore, ma deve prestare maggiore attenzione al problema del ritardo. Poiché il microfono di riduzione del rumore di tipo feedback è di fronte all'altoparlante, anche se non c'è tempo di elaborazione del segnale, è sempre un battito in ritardo.

 

Sappiamo che il periodo sonore a bassa frequenza di 1 0 0 Hz è 0,01s dopo la conversione secondo la formula t =1/f, e il periodo del segnale ad alta frequenza di 5KHz è 0,0002.
Se esiste un ritardo 0. 0001 nel processo di elaborazione, il segnale a bassa frequenza invertito a 100Hz sarà ritardato di cicli 1/100, che potrebbero non sentire nulla;

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Il segnale ad alta frequenza inverso 5kHz sarà ritardato di mezzo ciclo e sarà sovrapposto al segnale originale per diventare perfettamente un miglioramento del rumore attivo!

 

Pertanto, minore è la frequenza del rumore, più lenta è la forma d'onda e migliore è l'effetto di riduzione del rumore. La riduzione del rumore feedforward è perché il microfono è esterno, purché il MIC Ref ricevi il tempo di elaborazione del segnale ambientale