1.CVC en DSP lûdreduksje:
As konsuminten Bluetooth-headset keapje, sille se altyd de CVC- en DSP-lûdreduksjefunksjes hearre dy't de keaplju hawwe by it befoarderjen fan 'e koptelefoan. Nettsjinsteande hoefolle brûkers de beskriuwingen hawwe heard, in protte konsuminten begripe it ferskil tusken de twa noch net. It ferskil, foar sa'n technysk probleem, komme wy ta de wittenskip fan 'e twa ûnder it wurkprinsipe en ferskil.
DSP is in shorthand foar digitale sinjaalferwurking. It wurkprinsipe: de mikrofoan sammelt eksterne omjouwingslûd, en dan troch de funksje fan it lûdreduksjesysteem yn 'e koptelefoan replikearret it om in omkearde lûdswelle te generearjen gelyk oan it omjouwingslûd, dy't it lûd annulearret en sadwaande mear berikt. Goed lûd reduksje effekt.
CVC is koart foar Clear Voice Capture. It is in software noise reduction technology. It prinsipe is om ferskate soarten reverberaasjelûd te ûnderdrukken troch de ynboude software foar lûdreduksje en mikrofoan.
It ferskil is as folget:
in. foar it objekt is oars, CVC technology is benammen foar de echo generearre tidens de oprop, DSP is benammen foar de hege en lege frekwinsje lûd yn 'e eksterne omjouwing.
b. ferskillende begunstigden, DSP technology benammen makket de headset brûkers persoanlike ynkommen, en CVC benammen profitearret de oare partij.
Gearfetsjend kinne koptelefoanen mei DSP- en CVC-lûdreduksjetechnology effektyf it lûd fan 'e eksterne omjouwing fan' e oprop ferminderje, en de kwaliteit fan 'e oprop en it lûd fan' e koptelefoan signifikant ferbetterje.
2.ANC lûdreduksje:
ANC ferwiist nei Active Noise Control, dy't aktyf ferminderet lûd. It basisprinsipe is dat it lûdreduksjesysteem omkearde lûdswellen produseart lykweardich oan it bûtenlûd, en it lûd neutralisearje. Figuer 1 is in skematysk diagram fan in feedforward aktive noise cancelling earphone. De ANC-chip is yn 'e koptelefoan pleatst. Ref mic (referinsjemikrofoan) sammelt omjouwingslûd op 'e koptelefoanen. Flatermikrofoon (flatermikrofoan) Sammelt it oerbliuwende lûd nei lûdreduksje yn 'e koptelefoan. Speaker spilet de anty-lûd nei ANC-ferwurking.
Figuer 2 is in skematyske diagram fan it ANC-systeem, mei trije lagen, skieden troch stippele linen. De uppermost primêre paad is it akoestyske kanaal fan ref mic nei flater mic, de antwurd funksje wurdt fertsjintwurdige troch P (z) P (z); de middelste laach is de analoge kanaal, dêr't de sekundêre paad is it paad fan de adaptive filter útfier nei it weromkommen residual. Ynklusyf DAC, rekonstruksje filter, macht fersterker, sprekker playback, re-acquisition, pre-amplifier, anti-aliasing filter, ADC; de ûnderste laach is it digitale paad, wêrby't adaptyf filter de filtergewichtkoëffisjint konstant oanpast om it oerbliuwsel oant konverginsje te ferminderjen. De meast foarkommende oplossing is om in adaptyf filter te ymplementearjen mei in FIR-filter yn kombinaasje mei it LMS-algoritme. Simplify Figure 2 en krije Figure 3.
Lit my koart prate oer de prinsipes fan adaptive filter en LMS (Least mean square) algoritme, en dan figuer 3. Lykas werjûn yn figuer 4, jûn de ynfier xx en de winske útfier dd, it adaptive filter updates de koeffizienten elke iteraasje sadat it ferskil tusken de útfier yy en dd wurdt lytser en lytser oant it oerbliuwsel is ticht genôch by nul en konvergeart. LMS is in update-algoritme foar adaptive filters. De objektive funksje fan LMS is it kwadraat fan 'e momentane flater e2(n)=(d(n)-y(n))2e2(n)=(d(n)-y(n))2, om sa min mooglik te meitsjen de objektive funksje, It tapassen fan de gradient ôfstamming jout de bywurke formule fan it algoritme. (It algoritmyske idee fan it brûken fan gradientôfstamming om in objektyf te minimalisearjen en de bywurke formule fan de te sykjen parameter te krijen is heul gewoan, lykas lineêre regression.) De fernijingsformule fan it LMS-algoritme mei FIR-filter is: w(n+1) ) =w(n)+μe(n)x(n)w(n+1)=w(n)+μe(n)x(n), wêrby μμ stapgrutte is. As de μμ-grutte wurdt oanpast mei iteraasje, is it in stap-foar-stap LMS-algoritme.
Lit ús prate oer figuer 3. Hjir de adaptive filter wurdt útfier nei S (z) S (z) te ferlykjen mei de winsk útfier. S(z)S(z) sil instabiliteit feroarsaakje. Yn 'e literatuer, "it flatersjaal is net goed 'ôfstimd' Yn 'e tiid mei it referinsjesinjaal", wurdt de konverginsje fan it LMS brutsen. (Ik haw net útfûn wat it betsjut T__T) In effektive metoade is FXLMS (Filtered-X LMS), wêrtroch x(n) kin wurde ynfierd yn 'e LMS-module fia Sˆ(z)S^(z), Sˆ( z S^(z) is in skatting fan S(z)S(z). Doel fan FXLMS:
E2(n)=(d(n)−s(n)∗[wT(n)x(n)])2,
E2(n)=(d(n)−s(n)∗[wT(n)x(n)])2,
Dus gradient=−2e(n)s(n)∗x(n)−2e(n)s(n)∗x(n), wêrby't s(n)s(n) ûnbekend is, mei syn skatting approximaasje, dus FXLMS Update formule is
w(n+1)=w(n)+μe(n)x'(n),
w(n+1)=w(n)+μe(n)x'(n),
Wêr x'(n)=sˆ(n)∗x(n)x'(n)=s^(n)∗x(n).
As it adaptive filter konvergeart, E(z)=X(z)P(z)−X(z)W(z)S(z)≈0E(z)=X(z)P(z)−X(z) ) W(z)S(z) ≈ 0, dus W(z) ≈ P(z) / S(z) W(z) ≈ P(z) / S(z). Dat wol sizze, de gewichtskoëffisjint fan it adaptive filter wurdt bepaald troch it primêre paad en it sekundêre paad fan 'e koptelefoan. It primêre paad en it sekundêre paad fan 'e headset binne relatyf stabyl, sadat de gewichtskoëffisjint fan it adaptive filter relatyf stabyl is. Dêrom, om 'e ienfâld, wurde de gewichtskoëffisjinten fan' e ANC-koptelefoanen fan guon fabrikanten yn it fabryk bepaald. Fansels is de harkûnderfining fan dizze ANC-koptelefoan fansels net sa goed as de ANC-koptelefoan mei wiere adaptive betsjutting, om't yn werklike situaasjes it eksterne lûd relatyf oan 'e rjochting fan' e koptelefoan, ferskate temperatueren en sa in ynfloed kinne hawwe op it kanaal antwurd fan 'e earphone.
Matlab ferifikaasje
Skriuw Matlab koade, mei help fan it adaptive filter fan fariabele stap grutte LMS, de simulaasje resultaten wurde werjûn yn figuer 5. Yn it berik fan 0 oan 2 kHz, de feedforward ANC wurdt brûkt om elimineren Gaussian wite lûd, en de lûddemping is 30 dB + gemiddeld. De FXLMS yn 'e Matlab-bibleteek is fêste stap, en it effekt is slimmer.
Q&A
in. Wêrom is de ANC allinich foar lûd mei lege frekwinsje ûnder 2 kHz?
Oan 'e iene kant kin de fysike lûdisolaasje fan' e koptelefoan (passive lûdreduksje) heechfrekwinsjegelûd effektyf blokkearje, en it is net nedich om ANC te brûken om heechfrekwinsjegelûd te ferminderjen. Oan 'e oare kant hat it leechfrekwinsje-lûd in lange golflingte en kin in bepaalde fazefertraging ferneare, wylst it heechfrekwinsje-lûd in koarte golflingte hat en gefoelich is foar faze-ôfwiking, sadat ANC heechfrekwinsje-lûd elimineert.
b. As de elektroanyske fertraging grutter is as de primêre fertraging, hoe kin de prestaasjes fan it algoritme gâns fermindere wurde?
P(z) fertraging is lyts, S(z) fertraging is grut, lykas P(z)=z-1, S(z)=z-2, allinich as W(z)=z oan de easken foldwaan kin, net -kausaal, Unberikber.
c. Wat is it ferskil tusken Feedforward ANC, narrow-band feedforward ANC, en feedback ANC?
De Feedforwad-struktuer hat in ref mic en in flater mic dy't respektivelik eksterne lûd en ynterne residuele sinjalen sammelje. De feedbackstruktuer hat mar ien flatermikrofoon, en it referinsjesinjaal wurdt generearre troch flatermikrofoon en adaptive filterútfier.
De feedforward foar breedbân is de hjirboppe beskreaune struktuer. Yn de smelle-band struktuer, de lûd boarne genereart in sinjaal trigger sinjaal generator, en de sinjaal generator genereart in referinsje sinjaal foar de adaptive filter. Allinnich fan tapassing foar it eliminearjen fan periodyk lûd.
Feedback ANC brûkt flatermikrofoon om it sinjaal te herstellen dat is sammele troch ref mic yn 'e feedforwardstruktuer, om't it allinich flatermikrofoon hat. It paad foldocht net oan 'e kausale beheining, sadat allinich de foarsisbere lûdskomponinten, dus it smelbân periodike lûd, wurde elimineare. Dêrby moat opmurken wurde dat as de feedforward net foldwaan oan de kausale beheining, ie de elektroanyske fertraging is langer as de wichtichste kanaal akoestyske fertraging, it kin allinnich elimineren de smelband periodike lûd.
D'r is ek in hybride ANC-struktuer dy't sawol de feedforward- as feedbackstruktueren omfettet. It wichtichste foardiel is dat jo de folchoarder fan it adaptive filter kinne bewarje.
