1.Tnaqqis tal-istorbju CVC u DSP:
Meta l-konsumaturi jixtru kuffji tal-widna Bluetooth, dejjem se jisimgħu l-funzjonijiet ta 'tnaqqis tal-ħsejjes CVC u DSP li n-negozjanti għandhom fil-promozzjoni tal-headphones. Ma jimpurtax kemm utenti semgħu d-deskrizzjonijiet, ħafna konsumaturi għadhom ma jifhmux id-differenza bejn it-tnejn. Id-differenza, għal problema teknika bħal din, niġu għax-xjenza tat-tnejn taħt il-prinċipju tax-xogħol u d-differenza.
DSP huwa shorthand għall-ipproċessar tas-sinjali diġitali. Il-prinċipju tax-xogħol tiegħu: il-mikrofonu jiġbor ħsejjes ambjentali esterni, u mbagħad permezz tal-funzjoni tas-sistema tat-tnaqqis tal-istorbju ġewwa l-earphone, jirreplika biex jiġġenera mewġa tal-ħoss inversa ugwali għall-ħoss ambjentali, li tikkanċella l-istorbju u b'hekk tikseb aktar. Effett tajjeb għat-tnaqqis tal-istorbju.
CVC huwa qasir għal Clear Voice Capture. Hija teknoloġija ta 'tnaqqis tal-istorbju ta' softwer. Il-prinċipju huwa li jrażżnu diversi tipi ta 'ħsejjes ta' riverberazzjoni permezz tas-softwer u l-mikrofonu tal-kanċellazzjoni tal-istorbju integrati.
Id-differenza kif ġej:
a. għall-oġġett huwa differenti, it-teknoloġija CVC hija prinċipalment għall-eku ġġenerat matul is-sejħa, DSP huwa prinċipalment għall-istorbju ta 'frekwenza għolja u baxxa fl-ambjent estern.
b. benefiċjarji differenti, it-teknoloġija DSP prinċipalment tagħmel l-utenti tal-headset dħul personali, u CVC prinċipalment jibbenefika lill-parti l-oħra.
Fil-qosor, headphones li jużaw it-teknoloġija tat-tnaqqis tal-ħoss DSP u CVC jistgħu effettivament inaqqsu l-istorbju tal-ambjent estern tas-sejħa, u jtejbu b'mod sinifikanti l-kwalità tas-sejħa u l-ħoss tal-headphones.
Tnaqqis tal-istorbju 2.ANC:
ANC jirreferi għall-Kontroll Attiv tal-Ħsejjes, li jnaqqas b'mod attiv l-istorbju. Il-prinċipju bażiku huwa li s-sistema tat-tnaqqis tal-ħoss tipproduċi mewġ tal-ħoss b'lura ugwali għall-istorbju ta 'barra, u jinnewtralizza l-istorbju. Il-Figura 1 hija dijagramma skematika ta' earphone li jikkanċella l-istorbju attiv bil-quddiem. Iċ-ċippa ANC titqiegħed ġewwa l-earphone. Ref mic (mikrofonu ta 'referenza) jiġbor il-ħoss ambjentali fuq il-earphones. Mikrofon ta 'żball (Mikrofonu ta' Żball) Jiġbor il-ħoss residwu wara t-tnaqqis tal-istorbju fil-earphone. L-ispeaker jilgħab l-anti-istorbju wara l-ipproċessar ANC.
Il-Figura 2 hija dijagramma skematika tas-sistema ANC, bi tliet saffi, separati b'linji dashed. Il-mogħdija primarja ta 'fuq hija l-kanal akustiku minn ref mic għal mikro ta' żball, il-funzjoni tar-rispons hija rappreżentata minn P (z) P (z); is-saff tan-nofs huwa l-kanal analogu, fejn il-mogħdija sekondarja hija l-mogħdija mill-output tal-filtru adattiv għar-residwu tar-ritorn. Inkluż DAC, filtru ta 'rikostruzzjoni, amplifikatur tal-qawwa, daqq ta' kelliem, akkwist mill-ġdid, pre-amplifikatur, filtru anti-aliasing, ADC; is-saff tal-qiegħ huwa l-mogħdija diġitali, fejn il-filtru adattiv jaġġusta kontinwament il-koeffiċjent tal-piż tal-filtru biex inaqqas ir-residwu sal-konverġenza. L-aktar soluzzjoni komuni hija li timplimenta filtru adattiv bl-użu ta 'filtru FIR flimkien mal-algoritmu LMS. Issimplifika l-Figura 2 u ikseb il-Figura 3.
Ħalli nitkellem fil-qosor dwar il-prinċipji tal-filtru adattiv u l-algoritmu LMS (Least mean square), u mbagħad Figura 3. Kif muri fil-Figura 4, minħabba l-input xx u l-output mixtieq dd, il-filtru adattiv jaġġorna l-koeffiċjenti kull iterazzjoni sabiex id-differenza bejn l-output yy u dd issir dejjem iżgħar sakemm il-fdal ikun qrib biżżejjed taż-żero u jikkonverġi. LMS huwa algoritmu ta' aġġornament għal filtri adattivi. Il-funzjoni oġġettiva ta' LMS hija l-kwadru ta' l-iżball istantanju e2(n)=(d(n)−y(n))2e2(n)=(d(n)−y(n))2, sabiex jiġi minimizzat il-funzjoni oġġettiva, L-applikazzjoni tad-dixxendenza tal-gradjent tagħti l-formula aġġornata tal-algoritmu. (L-idea algoritmika li tuża dixxendenza tal-gradjent biex timminimizza għan u tikseb il-formula aġġornata tal-parametru li jrid jiġi mfittex hija komuni ħafna, bħal rigressjoni lineari.) Il-formula tal-aġġornament tal-algoritmu LMS bl-użu tal-filtru FIR hija: w(n+1 ) =w(n)+μe(n)x(n)w(n+1)=w(n)+μe(n)x(n), fejn μμ huwa d-daqs tal-pass. Jekk id-daqs μμ jiġi aġġustat b'iterazzjoni, huwa algoritmu LMS pass pass.
Ejja nitkellmu dwar il-Figura 3. Hawnhekk il-filtru adattiv joħroġ wara S(z)S(z) biex jitqabbel mal-output tax-xewqa. S(z)S(z) se jikkawża instabbiltà. Fil-letteratura, "is-sinjal ta 'żball mhuwiex "allinjat" b'mod korrett Fiż-żmien mas-sinjal ta' referenza", il-konverġenza tal-LMS tinkiser. (Ma nsibx xi tfisser T__T) Metodu effettiv huwa FXLMS (Filtered-X LMS), li jippermetti li x(n) jiddaħħal fil-modulu LMS permezz ta' Sˆ(z)S^(z), Sˆ( z S^(z) hija stima ta' S(z)S(z). Għan ta' FXLMS:
E2(n)=(d(n)−s(n)∗[wT(n)x(n)])2,
E2(n)=(d(n)−s(n)∗[wT(n)x(n)])2,
Allura gradjent=−2e(n)s(n)∗x(n)−2e(n)s(n)∗x(n), fejn s(n)s(n) mhux magħruf, bl-approssimazzjoni tal-istima tagħha, għalhekk FXLMS Aġġornament formula hija
w(n+1)=w(n)+μe(n)x'(n),
w(n+1)=w(n)+μe(n)x'(n),
Fejn x'(n)=sˆ(n)∗x(n)x'(n)=s^(n)∗x(n).
Meta l-filtru adattiv jikkonverġi, 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, allura W(z) ≈ P(z) / S(z) W(z) ≈ P(z) / S(z). Jiġifieri, il-koeffiċjent tal-piż tal-filtru adattiv huwa ddeterminat mill-mogħdija primarja u l-mogħdija sekondarja tal-headphones. Il-mogħdija primarja u l-mogħdija sekondarja tal-headset huma relattivament stabbli, għalhekk il-koeffiċjent tal-piż tal-filtru adattiv huwa relattivament stabbli. Għalhekk, għal raġunijiet ta 'sempliċità, il-koeffiċjenti tal-piż tal-headphones ANC ta' xi manifatturi huma determinati fil-fabbrika. Naturalment, l-esperjenza tas-smigħ ta 'dan il-earphone ANC hija ovvjament mhux tajba daqs il-earphone ANC b'tifsira adattiva vera, minħabba li f'sitwazzjonijiet attwali, il-ħoss estern relattiv għad-direzzjoni tal-earphone, temperatura differenti u simili jista' jkollu influwenza fuq ir-rispons tal-kanal tal-earphone.
Verifika Matlab
Ikteb il-kodiċi Matlab, billi tuża l-filtru adattiv ta 'daqs pass varjabbli LMS, ir-riżultati tas-simulazzjoni huma murija fil-Figura 5. Fil-medda ta' 0 sa 2 kHz, l-ANC feedforward jintuża biex jelimina l-istorbju abjad Gaussian, u l-attenwazzjoni tal-ħoss hija 30 dB + bħala medja. L-FXLMS fil-librerija Matlab huwa pass fiss, u l-effett huwa agħar.
Q&A
a. Għaliex l-ANC huwa biss għall-istorbju ta 'frekwenza baxxa taħt iż-2 kHz?
Min-naħa waħda, l-insulazzjoni fiżika tal-ħoss tal-headphones (tnaqqis passiv tal-istorbju) tista 'effettivament timblokka l-istorbju ta' frekwenza għolja, u mhux meħtieġ li tuża ANC biex tnaqqas il-ħoss ta 'frekwenza għolja. Min-naħa l-oħra, il-ħoss ta 'frekwenza baxxa għandu wavelength twil u jista' jiflaħ ċertu dewmien ta 'fażi, filwaqt li l-ħoss ta' frekwenza għolja għandu wavelength qasir u huwa sensittiv għad-devjazzjoni tal-fażi, għalhekk ANC jelimina l-istorbju ta 'frekwenza għolja.
b. Meta d-dewmien elettroniku huwa akbar mid-dewmien primarju, kif tista 'titnaqqas ħafna l-prestazzjoni tal-algoritmu?
Id-dewmien P(z) huwa żgħir, id-dewmien S(z) huwa kbir, bħal P(z)=z-1, S(z)=z-2, biss meta W(z)=z jista 'jissodisfa r-rekwiżiti, mhux -kawżali, Ma jistax jintlaħaq.
c. X'inhi d-differenza bejn Feedforward ANC, narrow-band feedforward ANC, u feedback ANC?
L-istruttura Feedforwad għandha ref mic u mikro ta 'żball li jiġbru ħsejjes esterni u sinjali residwi interni, rispettivament. L-istruttura ta 'feedback għandha mikro ta' żball wieħed biss, u s-sinjal ta 'referenza huwa ġġenerat minn mikro ta' żball u output tal-filtru adattiv.
Il-feedforward tal-Broad-band hija l-istruttura deskritta hawn fuq. Fl-istruttura ta 'medda dejqa, is-sors tal-istorbju jiġġenera ġeneratur tas-sinjal tal-grillu tas-sinjal, u l-ġeneratur tas-sinjal jiġġenera sinjal ta' referenza għall-filtru adattiv. Applikabbli biss għall-eliminazzjoni tal-ħoss perjodiku.
Feedback ANC juża mikro ta 'żball biex jirkupra s-sinjal miġbur minn ref mic fl-istruttura ta' feedforward minħabba li għandu biss mikro ta 'żball. Il-mogħdija ma tissodisfax ir-restrizzjoni kawżali, għalhekk il-komponenti tal-istorbju prevedibbli biss, jiġifieri l-istorbju perjodiku narrowband, huma eliminati. Għandu jiġi nnutat li jekk il-feedforward ma jissodisfax ir-restrizzjoni kawżali, jiġifieri d-dewmien elettroniku huwa itwal mid-dewmien akustiku tal-kanal prinċipali, jista 'biss jelimina l-ħoss perjodiku narrowband.
Hemm ukoll struttura Hybrid ANC li tinkludi kemm l-istrutturi ta 'feedforward kif ukoll ta' feedback. Il-vantaġġ ewlieni huwa li tista 'tiffranka l-ordni tal-filtru adattiv.
