ANC, CVC, DSP ni nini? Kupunguza Kelele?

Orodha ya Yaliyomo

1.CVC na DSP kupunguza kelele:

Wateja wanaponunua vifaa vya sauti vya Bluetooth, watasikia kila mara vipengele vya kupunguza kelele vya CVC na DSP ambavyo wafanyabiashara wanazo katika kutangaza vipokea sauti vinavyobanwa kichwani. Haijalishi ni watumiaji wangapi wamesikia maelezo, watumiaji wengi bado hawaelewi tofauti kati ya hizo mbili. Tofauti, kwa shida kama hiyo ya kiufundi, tunakuja kwenye sayansi ya hizo mbili chini ya kanuni ya kazi na tofauti.

DSP ni mkato wa usindikaji wa mawimbi ya dijitali. Kanuni yake ya kazi: kipaza sauti hukusanya kelele ya mazingira ya nje, na kisha kupitia kazi ya mfumo wa kupunguza kelele ndani ya earphone, inaiga ili kuzalisha wimbi la sauti la reverse sawa na kelele iliyoko, ambayo hufuta kelele na hivyo kufikia zaidi. Athari nzuri ya kupunguza kelele.

CVC ni kifupi cha Kinasa kwa Kutamka. Ni teknolojia ya programu ya kupunguza kelele. Kanuni ni kukandamiza aina mbalimbali za kelele za reverberation kupitia programu ya kughairi kelele iliyojengwa ndani na kipaza sauti.

Tofauti kama ifuatavyo:

a. kwa kitu ni tofauti, teknolojia ya CVC ni hasa kwa echo inayozalishwa wakati wa simu, DSP ni hasa kwa kelele ya juu na ya chini ya mzunguko katika mazingira ya nje.
b. wanufaika tofauti, teknolojia ya DSP huwatengenezea watumiaji wa vifaa vya sauti mapato ya kibinafsi, na CVC hunufaisha mhusika mwingine.

Kwa muhtasari, vichwa vya sauti vinavyotumia teknolojia ya DSP na CVC ya kupunguza kelele vinaweza kupunguza kwa ufanisi kelele ya mazingira ya nje ya simu, na kuboresha kwa kiasi kikubwa ubora wa simu na sauti ya vichwa vya sauti.

2. ANC kupunguza kelele:

ANC inarejelea Udhibiti Amilifu wa Kelele, ambao hupunguza kelele kikamilifu. Kanuni ya msingi ni kwamba mfumo wa kupunguza kelele hutoa mawimbi ya sauti ya reverse sawa na kelele ya nje, kupunguza kelele. Mchoro wa 1 ni mchoro wa mpangilio wa simu ya masikioni inayoghairi kelele inayotumika. Chip ya ANC imewekwa ndani ya sikio. Maikrofoni ya rejeleo (maikrofoni ya rejeleo) hukusanya kelele iliyoko kwenye spika za masikioni. Maikrofoni ya hitilafu (Makrofoni ya Hitilafu) Hukusanya kelele iliyobaki baada ya kupunguza kelele kwenye simu ya masikioni. Spika hucheza kelele baada ya kuchakata ANC.

Mchoro wa 2 ni mchoro wa mpangilio wa mfumo wa ANC, wenye tabaka tatu, zilizotenganishwa na mistari iliyopigwa. Njia ya msingi kabisa ni chaneli ya akustisk kutoka maikrofoni ya ref hadi maikrofoni ya hitilafu, chaguo la kukokotoa la kujibu linawakilishwa na P(z)P(z); safu ya kati ni chaneli ya analog, ambapo njia ya pili ni njia kutoka kwa pato la kichungi cha kurekebisha hadi mabaki ya kurudi. Ikiwa ni pamoja na DAC, kichujio cha uundaji upya, amplifaya ya nguvu, uchezaji wa spika, upataji upya, amplifaya awali, kichujio cha kuzuia kutengwa, ADC; safu ya chini ni njia ya dijiti, ambapo kichujio kinachobadilika hurekebisha kila mara mgawo wa uzito wa kichujio ili kupunguza mabaki hadi muunganisho . Suluhisho la kawaida ni kutekeleza kichujio cha kurekebisha kwa kutumia kichungi cha FIR pamoja na algoriti ya LMS. Rahisisha Kielelezo 2 na upate Kielelezo 3.

Acha nizungumzie kwa ufupi kanuni za kichujio kinachoweza kubadilika na algoriti ya LMS (Mraba Wastani wa wastani), na kisha Mchoro 3. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4, kutokana na ingizo xx na towe dd inayotakikana, kichujio cha adapta husasisha mgawo kila marudio ili tofauti kati ya pato yy na dd inakuwa ndogo na ndogo hadi mabaki yanakaribia sifuri na kuungana. LMS ni kanuni ya kusasisha kwa vichujio vinavyobadilika. Lengo la kukokotoa la LMS ni mraba wa hitilafu ya papo hapo e2(n)=(d(n)−y(n))2e2(n)=(d(n)−y(n))2, ili kupunguza utendakazi wa lengo, Kutumia mteremko wa kushuka kunatoa fomula iliyosasishwa ya algoriti. (Wazo la algoriti la kutumia mteremko wa upinde rangi ili kupunguza lengo na kupata fomula iliyosasishwa ya kigezo kitakachotafutwa ni la kawaida sana, kama vile urejeshaji wa mstari.) Fomula ya kusasisha algoriti ya LMS kwa kutumia kichujio cha FIR ni: w(n+1) ) =w(n)+μe(n)x(n)w(n+1)=w(n)+μe(n)x(n), ambapo μμ ni saizi ya hatua. Ikiwa ukubwa wa μμ utarekebishwa kwa kurudia, ni algorithm ya hatua kwa hatua ya LMS.

Hebu tuzungumze kuhusu Mchoro wa 3. Hapa kichujio cha adaptive ni pato baada ya S(z)S(z) kulinganisha na matokeo ya hamu. S(z)S(z) itasababisha ukosefu wa utulivu. Katika fasihi, "ishara ya kosa 'haijaunganishwa' kwa usahihi Kwa wakati na ishara ya kumbukumbu", muunganisho wa LMS umevunjika. (Sijagundua inamaanisha nini T__T) Njia bora ni FXLMS (Iliyochujwa-X LMS), ambayo inaruhusu x(n) kuingizwa kwenye moduli ya LMS kupitia Sˆ(z)S^(z), Sˆ( z S^(z) ni makadirio ya S(z)S(z). Madhumuni ya FXLMS:

E2(n)=(d(n)−s(n)∗[wT(n)x(n)])2,

E2(n)=(d(n)−s(n)∗[wT(n)x(n)])2,

Kwa hivyo gradient=−2e(n)s(n)∗x(n)−2e(n)s(n)∗x(n), ambapo s(n)s(n) haijulikani, pamoja na makadirio yake, kwa hivyo. Fomula ya Usasishaji ya FXLMS ni

w(n+1)=w(n)+μe(n)x'(n),

w(n+1)=w(n)+μe(n)x'(n),

Ambapo x'(n)=sˆ(n)∗x(n)x'(n)=s^(n)∗x(n).

Wakati kichujio cha kurekebisha kinapoungana, 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, hivyo W(z) ≈ P(z) / S(z) W(z) ≈ P(z) / S(z). Hiyo ni kusema, mgawo wa uzito wa chujio cha kurekebisha imedhamiriwa na njia ya msingi na njia ya pili ya vichwa vya sauti. Njia ya msingi na njia ya pili ya vifaa vya sauti ni thabiti kwa kiasi, kwa hivyo mgawo wa uzito wa kichujio kinachoweza kubadilika ni thabiti. Kwa hiyo, kwa ajili ya unyenyekevu, mgawo wa uzito wa vichwa vya sauti vya ANC vya wazalishaji wengine huamua kwenye kiwanda. Bila shaka, uzoefu wa kusikiliza wa earphone hii ya ANC ni dhahiri si nzuri kama earphone ya ANC yenye maana halisi ya kubadilika, kwa sababu katika hali halisi, kelele ya nje inayohusiana na mwelekeo wa earphone, joto tofauti na kadhalika zinaweza kuathiri majibu ya kituo cha earphone.

Uthibitishaji wa Matlab

Andika msimbo wa Matlab, kwa kutumia kichujio kinachoweza kubadilika cha ukubwa wa hatua ya LMS, matokeo ya uigaji yanaonyeshwa kwenye Mchoro 5. Katika safu ya 0 hadi 2 kHz, ANC ya usambazaji hutumiwa kuondoa kelele nyeupe ya Gaussian, na kupunguza kelele ni 30 dB+ kwa wastani. FXLMS katika maktaba ya Matlab ni ya hatua isiyobadilika, na athari ni mbaya zaidi.

Q&A

a. Kwa nini ANC ni kwa kelele ya masafa ya chini tu chini ya kHz 2?
Kwa upande mmoja, insulation ya sauti ya kimwili ya vichwa vya sauti (kupunguza kelele ya passiv) inaweza kuzuia kwa ufanisi kelele ya juu-frequency, na si lazima kutumia ANC ili kupunguza kelele ya juu-frequency. Kwa upande mwingine, kelele ya chini-frequency ina urefu mrefu wa wavelength na inaweza kuhimili kuchelewa kwa awamu fulani, wakati kelele ya juu-frequency ina urefu mfupi wa wimbi na ni nyeti kwa kupotoka kwa awamu, hivyo ANC huondoa kelele ya juu-frequency.

b. Wakati ucheleweshaji wa kielektroniki ni mkubwa kuliko ucheleweshaji wa msingi, utendakazi wa algoriti unawezaje kupunguzwa sana?
P(z) ucheleweshaji ni mdogo, S(z) ucheleweshaji ni mkubwa, kama vile P(z)=z-1, S(z)=z-2, wakati W(z)=z pekee inaweza kukidhi mahitaji, sio. -sababu, Haifikiki.

c. Kuna tofauti gani kati ya Feedforward ANC, ANC ya msambazaji wa bendi nyembamba, na ANC ya maoni?
Muundo wa Feedforwad una maikrofoni ya ref na maikrofoni ya hitilafu ambayo hukusanya kelele za nje na mawimbi ya mabaki ya ndani, mtawalia. Muundo wa maoni una maikrofoni moja tu ya hitilafu, na mawimbi ya marejeleo huzalishwa na maikrofoni ya hitilafu na pato la kichujio kinachoweza kubadilika.

Usambazaji wa bendi pana ni muundo ulioelezewa hapo juu. Katika muundo wa bendi-nyembamba, chanzo cha kelele huzalisha jenereta ya kichochezi cha ishara, na jenereta ya mawimbi hutoa mawimbi ya marejeleo ya kichujio kinachoweza kubadilika. Inatumika tu kwa kuondoa kelele za mara kwa mara.

Maoni ANC hutumia maikrofoni ya hitilafu kurejesha mawimbi iliyokusanywa na maikrofoni ya rejeleo katika muundo wa usambazaji kwa sababu ina maikrofoni ya hitilafu pekee. Njia haikidhi kizuizi cha causal, kwa hivyo vipengele vya kelele vinavyotabirika tu, yaani kelele ya muda ya bendi nyembamba, huondolewa. Ikumbukwe kwamba ikiwa msambazaji wa malisho hakukidhi kikwazo cha sababu, yaani, ucheleweshaji wa kielektroniki ni mrefu kuliko ucheleweshaji wa acoustic wa njia kuu, inaweza tu kuondoa kelele ya muda ya bendi nyembamba.

Pia kuna muundo wa Mseto wa ANC unaojumuisha muundo wa usambazaji na maoni. Faida kuu ni kwamba unaweza kuokoa utaratibu wa kichujio cha kurekebisha.

Kitabu ya Juu