1.CVC සහ DSP ශබ්දය අඩු කිරීම:
පාරිභෝගිකයින් බ්ලූටූත් හෙඩ්සෙට් මිලදී ගන්නා විට, හෙඩ්ෆෝන් ප්‍රවර්ධනය කිරීමේදී වෙළෙන්දන්ට ඇති සීවීසී සහ ඩීඑස්පී ශබ්දය අඩු කිරීමේ ක්‍රියාකාරකම් ඔවුන්ට සැමවිටම ඇසෙනු ඇත. කොපමණ පරිශීලකයින් විස්තර අසා තිබුණද, බොහෝ පාරිභෝගිකයින්ට මේ දෙකේ වෙනස තවමත් වැටහෙන්නේ නැත. වෙනස, එවැනි තාක්ෂණික ගැටළුවක් සඳහා, අපි වැඩ කිරීමේ මූලධර්මය සහ වෙනස යටතේ දෙකේ විද්යාව වෙත පැමිණෙමු.
DSP යනු ඩිජිටල් සංඥා සැකසීම සඳහා කෙටි යෙදුමකි. එහි ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය: මයික්‍රෆෝනය බාහිර පාරිසරික ශබ්දය රැස් කරයි, පසුව ඉයර්ෆෝනය තුළ ඇති ශබ්දය අඩු කිරීමේ පද්ධති ක්‍රියාකාරිත්වය හරහා, එය අවට ශබ්දයට සමාන ප්‍රතිලෝම ශබ්ද තරංගයක් ජනනය කිරීමට ප්‍රතිවර්තනය කරයි, එමඟින් ශබ්දය අවලංගු වන අතර එමඟින් වැඩි ප්‍රමාණයක් ලබා ගනී. හොඳ ශබ්දය අඩු කිරීමේ බලපෑම.
CVC යනු Clear Voice Capture සඳහා කෙටි වේ. එය මෘදුකාංග ශබ්දය අඩු කිරීමේ තාක්ෂණයකි. මූලධර්මය නම්, ගොඩනඟන ලද ශබ්ද අවලංගු කිරීමේ මෘදුකාංගය සහ මයික්‍රෆෝනය හරහා විවිධ ආකාරයේ ප්‍රතිවර්තන ශබ්දය යටපත් කිරීමයි.
වෙනස පහත පරිදි වේ:
ඒ. වස්තුව වෙනස් නිසා, CVC තාක්ෂණය ප්රධාන වශයෙන් ඇමතුම අතරතුර ජනනය වන දෝංකාරය සඳහා වේ, DSP ප්රධාන වශයෙන් බාහිර පරිසරයේ ඉහළ සහ අඩු සංඛ්‍යාත ශබ්දය සඳහා වේ.
බී. විවිධ ප්‍රතිලාභීන්, DSP තාක්ෂණය ප්රධාන වශයෙන් හෙඩ්සෙට් භාවිතා කරන්නන්ට පුද්ගලික ආදායමක් ලබා දෙන අතර CVC ප්රධාන වශයෙන් අනෙක් පාර්ශවයට ප්‍රතිලාභ ලබා දෙයි.
සාරාංශයක් ලෙස, DSP සහ CVC ශබ්දය අඩු කිරීමේ තාක්ෂණය භාවිතා කරන හෙඩ්ෆෝන් මගින් ඇමතුමේ බාහිර පරිසරයේ ශබ්දය ඵලදායී ලෙස අඩු කළ හැකි අතර, ඇමතුමේ ගුණාත්මකභාවය සහ හෙඩ්ෆෝන්වල ශබ්දය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය.
2.ANC ශබ්දය අඩු කිරීම:
ANC යනු සක්‍රීයව ශබ්දය අඩු කරන, Active Noise Control යන්නයි. මූලික මූලධර්මය නම් ශබ්දය අඩු කිරීමේ පද්ධතිය බාහිර ශබ්දයට සමාන ප්‍රතිලෝම ශබ්ද තරංග නිපදවන අතර ශබ්දය උදාසීන කරයි. රූප සටහන 1 යනු ෆීඩ්ෆෝවර්ඩ් ක්‍රියාකාරී ශබ්ද අවලංගු කරන ඉයර්ෆෝනයක ක්‍රමානුරූප රූප සටහනකි. ANC චිපය ඉයර්ෆෝනය තුළ තබා ඇත. Ref මයික් (යොමු මයික්‍රොෆෝනය) ඉයර්ෆෝන්වල අවට ශබ්දය රැස් කරයි. Error mic (Error Microphone) ඉයර්ෆෝනයේ ශබ්දය අඩු කිරීමෙන් පසු අවශේෂ ශබ්දය රැස් කරයි. ANC සැකසීමෙන් පසු ස්පීකර් ප්‍රති-ශබ්ද වාදනය කරයි.
රූප සටහන 2 යනු ANC පද්ධතියේ ක්‍රමානුරූප රූප සටහනකි, ස්ථර තුනකින්, ඉරි සහිත රේඛා මගින් වෙන් කර ඇත. ඉහළම ප්‍රාථමික මාර්ගය වන්නේ ref mic සිට Error mic දක්වා ධ්වනි නාලිකාවයි, ප්‍රතිචාර ශ්‍රිතය P(z)P(z) මගින් නිරූපණය කෙරේ; මැද ස්තරය යනු ඇනලොග් නාලිකාව වන අතර, ද්විතියික මාර්ගය යනු අනුවර්තන පෙරහන් ප්‍රතිදානයේ සිට ආපසු එන අවශේෂ දක්වා ඇති මාර්ගයයි. DAC, ප්‍රතිසංස්කරණ පෙරහන, බල ඇම්ප්ලිෆයර්, ස්පීකර් ප්ලේබැක්, නැවත අත්පත් කර ගැනීම, පෙර-ඇම්ප්ලිෆයර්, ප්‍රති-අන්වර්ථ පෙරහන, ADC ඇතුළුව; පහළ ස්ථරය ඩිජිටල් මාර්ගය වන අතර, අනුවර්තනය වන පෙරහන අභිසාරී වන තෙක් අවශේෂ අඩු කිරීම සඳහා පෙරහන් බර සංගුණකය නිරන්තරයෙන් සකස් කරයි. වඩාත්ම පොදු විසඳුම වන්නේ LMS ඇල්ගොරිතම සමඟ ඒකාබද්ධව FIR ෆිල්ටරයක් භාවිතා කරමින් අනුවර්තන පෙරහනක් ක්රියාත්මක කිරීමයි. රූපය 2 සරල කර 3 රූපය ලබා ගන්න.
අනුවර්තන පෙරහන සහ LMS (අඩුම මධ්‍ය හතරැස්) ඇල්ගොරිතමයේ මූලධර්ම ගැන මට කෙටියෙන් කතා කිරීමට ඉඩ දෙන්න, ඉන්පසු රූපය 3. රූප සටහන 4 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, ආදානය xx සහ අපේක්ෂිත ප්‍රතිදානය dd ලබා දී, අනුවර්තන පෙරහන සෑම පුනරාවර්තනයකම සංගුණක යාවත්කාලීන කරයි. ප්‍රතිදානය yy සහ dd අතර වෙනස කුඩා හා කුඩා වන අතර අවශේෂය ශුන්‍යයට ප්‍රමාණවත් තරම් ආසන්න වී අභිසාරී වේ. LMS යනු අනුවර්තන පෙරහන් සඳහා යාවත්කාලීන ඇල්ගොරිතමයකි. LMS හි වෛෂයික ශ්‍රිතය යනු e2(n)=(d(n)−y(n))2e2(n)=(d(n)-y(n))2, අවම කිරීම සඳහා ක්ෂණික දෝෂයේ වර්ග වේ. වෛෂයික ශ්‍රිතය, ශ්‍රේණිගත අවරෝහණ යෙදීම ඇල්ගොරිතමයේ යාවත්කාලීන සූත්‍රය ලබා දෙයි. (වෛෂයක් අවම කිරීම සඳහා ශ්‍රේණිගත සම්ප්‍රේෂණය භාවිතා කිරීමේ ඇල්ගොරිතම අදහස සහ සෙවිය යුතු පරාමිතියේ යාවත්කාලීන සූත්‍රය රේඛීය ප්‍රතිග්‍රහනය වැනි ඉතා සුලභ වේ.) FIR පෙරහන භාවිතයෙන් LMS ඇල්ගොරිතමයේ යාවත්කාලීන සූත්‍රය වන්නේ: w(n+1 ) =w(n)+μe(n)x(n)w(n+1)=w(n)+μe(n)x(n), මෙහි μμ යනු පියවර ප්‍රමාණයයි. μμ ප්‍රමාණය පුනරාවර්තනය සමඟ සකස් කර ඇත්නම්, එය පියවරෙන් පියවර LMS ඇල්ගොරිතමයකි.
අපි Figure 3 ගැන කතා කරමු.මෙහිදී අනුවර්තන ෆිල්ටරය ආශාව ප්‍රතිදානය සමඟ සංසන්දනය කිරීමට S(z)S(z) ට පසුව ප්‍රතිදානය වේ. S(z)S(z) අස්ථාවරත්වය ඇති කරයි. සාහිත්‍යයේ, "දෝෂ සංඥාව නිවැරදිව 'පෙළගැසී නැත' සමුද්දේශ සංඥාව සමඟ නියමිත වේලාවට, LMS හි අභිසාරීතාවය කැඩී ඇත. (එය T__T යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ කුමක්දැයි මම වටහාගෙන නොමැත) ඵලදායී ක්‍රමයක් වන්නේ FXLMS (Filtered-X LMS), එය Sˆ(z)S^(z), Sˆ( හරහා LMS මොඩියුලයට x(n) ආදානය කිරීමට ඉඩ සලසයි. z S^(z) යනු S(z)S(z) හි ඇස්තමේන්තුවකි. FXLMS හි අරමුණ:
E2(n)=(d(n)−s(n)∗[wT(n)x(n)])2,
E2(n)=(d(n)−s(n)∗[wT(n)x(n)])2,
එබැවින් gradient=−2e(n)s(n)∗x(n)−2e(n)s(n)∗x(n), එහිදී s(n)s(n) නොදන්නා අතර, එහි ඇස්තමේන්තු ආසන්න වශයෙන්, එසේ FXLMS යාවත්කාලීන සූත්‍රය වේ
w(n+1)=w(n)+μe(n)x'(n),
w(n+1)=w(n)+μe(n)x'(n),
x'(n)=sˆ(n)∗x(n)x'(n)=s^(n)∗x(n).
අනුවර්තන පෙරහන අභිසාරී වන විට, 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, එසේ W(z) ≈ P(z) / S(z) W(z) ≈ P(z) / S(z). එනම්, අනුවර්තන ෆිල්ටරයේ බර සංගුණකය තීරණය වන්නේ හෙඩ්ෆෝන් වල ප්‍රාථමික මාර්ගය සහ ද්විතියික මාර්ගය මගිනි. හෙඩ්සෙට්හි ප්‍රාථමික මාර්ගය සහ ද්විතියික මාර්ගය සාපේක්ෂ වශයෙන් ස්ථායී වේ, එබැවින් අනුවර්තන පෙරහනෙහි බර සංගුණකය සාපේක්ෂව ස්ථායී වේ. එබැවින්, සරල බව සඳහා, සමහර නිෂ්පාදකයින්ගේ ANC හෙඩ්ෆෝන් වල බර සංගුණකය කර්මාන්තශාලාවේ තීරණය කරනු ලැබේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙම ANC ඉයර්ෆෝනයේ සවන්දීමේ අත්දැකීම සත්‍ය අනුවර්තන අර්ථයක් ඇති ANC ඉයර්ෆෝනය තරම් හොඳ නැත, මන්ද සැබෑ තත්වයන් තුළ, ඉයර්ෆෝනයේ දිශාවට සාපේක්ෂව බාහිර ශබ්දය, විවිධ උෂ්ණත්වය සහ ඒ හා සමාන බලපෑමක් ඇති කළ හැකිය. ඉයර්ෆෝනයේ නාලිකා ප්‍රතිචාරය.
Matlab සත්‍යාපනය
Matlab කේතය ලියන්න, විචල්‍ය පියවර ප්‍රමාණයේ LMS හි අනුවර්තනීය පෙරහන භාවිතා කරමින්, සමාකරණ ප්‍රතිඵල රූප සටහන 5 හි පෙන්වා ඇත. 0 සිට 2 kHz පරාසය තුළ, Gaussian white noise තුරන් කිරීමට Feedforward ANC භාවිතා කරන අතර, ශබ්දය අඩු වීම 30 dB+ වේ. සාමාන්යයෙන්. Matlab පුස්තකාලයේ FXLMS ස්ථාවර පියවරක් වන අතර බලපෑම වඩාත් නරක ය.
ප්රශ්න හා පිළිතුරු
ඒ. ANC 2 kHz ට අඩු අඩු සංඛ්‍යාත ශබ්දය සඳහා පමණක් වන්නේ ඇයි?
එක් අතකින්, හෙඩ්ෆෝන්වල භෞතික ශබ්ද පරිවරණය (නිෂ්ක්‍රීය ශබ්දය අඩු කිරීම) අධි-සංඛ්‍යාත ශබ්දය ඵලදායී ලෙස අවහිර කළ හැකි අතර, අධි-සංඛ්‍යාත ශබ්දය අඩු කිරීම සඳහා ANC භාවිතා කිරීම අවශ්‍ය නොවේ. අනෙක් අතට, අඩු සංඛ්‍යාත ශබ්දයට දිගු තරංග ආයාමයක් ඇති අතර යම් අවධි ප්‍රමාදයකට ඔරොත්තු දිය හැකි අතර, අධි-සංඛ්‍යාත ශබ්දය කෙටි තරංග ආයාමයක් ඇති අතර අදියර අපගමනයට සංවේදී වේ, එබැවින් ANC අධි-සංඛ්‍යාත ශබ්දය ඉවත් කරයි.
බී. ඉලෙක්ට්‍රොනික ප්‍රමාදය ප්‍රාථමික ප්‍රමාදයට වඩා විශාල වන විට, ඇල්ගොරිතමයේ ක්‍රියාකාරීත්වය විශාල ලෙස අඩු කළ හැක්කේ කෙසේද?
P(z) ප්‍රමාදය කුඩා වේ, S(z) ප්‍රමාදය විශාල වේ, P(z)=z-1, S(z)=z-2, W(z)=z අවශ්‍යතා සපුරාලිය හැකි විට පමණක්, නොවන - හේතු, ළඟා විය නොහැකි.
c. Feedforward ANC, පටු-බෑන්ඩ් feedforward ANC සහ ප්‍රතිපෝෂණ ANC අතර වෙනස කුමක්ද?
Feedforwad ව්‍යුහයේ ref mic එකක් සහ Error mic එකක් ඇති අතර එය පිළිවෙලින් බාහිර ශබ්ද සහ අභ්‍යන්තර අවශේෂ සංඥා එකතු කරයි. ප්‍රතිපෝෂණ ව්‍යුහයට ඇත්තේ එක් දෝෂ මයික් එකක් පමණක් වන අතර, යොමු සංඥාව දෝෂ මයික්‍රෝන සහ අනුවර්තන පෙරහන් ප්‍රතිදානය මගින් ජනනය වේ.
Broad-band feedforward යනු ඉහත විස්තර කර ඇති ව්‍යුහයයි. පටු-බෑන්ඩ් ව්‍යුහය තුළ, ශබ්ද ප්‍රභවය සංඥා ප්‍රේරක සංඥා උත්පාදකයක් ජනනය කරයි, සහ සංඥා උත්පාදක යන්ත්රය අනුවර්තන පෙරහන සඳහා යොමු සංඥාවක් ජනනය කරයි. ආවර්තිතා ශබ්දය ඉවත් කිරීම සඳහා පමණක් අදාළ වේ.
ප්‍රතිපෝෂණ ANC දෝෂ මයික්‍රෆෝනය භාවිතා කරන අතර, එහි ඇත්තේ දෝෂ මයික්‍රෆෝනය පමණක් බැවින්, පෝෂණ ව්‍යුහය තුළ ref mic මගින් රැස් කරන ලද සංඥා ප්‍රතිසාධනය කිරීමට. මාර්ගය හේතුකාරක බාධාව තෘප්තිමත් නොකරයි, එබැවින් පුරෝකථනය කළ හැකි ශබ්ද සංරචක, එනම් පටු කලාප ආවර්තිතා ශබ්දය පමණක් ඉවත් කරනු ලැබේ. ප්‍රතිපෝෂණය හේතුකාරක බාධාව තෘප්තිමත් නොකරන්නේ නම්, එනම් ඉලෙක්ට්‍රොනික ප්‍රමාදය ප්රධාන නාලිකා ධ්වනි ප්‍රමාදයට වඩා දිගු නම්, එය ඉවත් කළ හැක්කේ පටු කලාප ආවර්තිතා ශබ්දය පමණක් බව සටහන් කළ යුතුය.
ප්‍රතිපෝෂණ සහ ප්‍රතිපෝෂණ ව්‍යුහයන් යන දෙකම ඇතුළත් දෙමුහුන් ANC ව්‍යුහයක් ද ඇත. ප්රධාන වාසිය වන්නේ ඔබට අනුවර්තන පෙරහන අනුපිළිවෙල සුරැකිය හැක.
