主动降噪技术概述

主动降噪技术概述
主动降噪技术概述

主动降噪技术概述

目前,在降噪耳机领域,比较流行的有被动式噪音控制(Passive Noise Control, PNC)和主动式噪音控制(Active Noise Control, ANC)两种。

被动式噪音控制,也称物理噪音控制,即物理降噪。物理降噪耳机指的是物理隔离,通过好的外形设计或者入耳式紧贴耳道,创造一个密闭的空间将外界的声音阻挡在耳朵外面,以此来达到消减噪音的效果。

物理降噪原理:利用外部硬质材质和内部的填充材质以堵塞声音进入人耳,能起到一定的隔离与吸收噪音的作用。

这种物理降噪的方式,简单常见,易于实现。只是物理降噪针对高频段噪音的屏蔽效果明显,对于中低频噪音则显得有点束手无策。在800Hz或更低频率的噪音范围,物理降噪则发挥不了好的作用。另一方面,物理降噪耳机在隔离外界环境噪音的同时,把人声部分的声音同时阻隔掉,使用被动式的耳塞来降噪存在一定的危险性。

主动式噪音控制,也称主动降噪,这种降噪方式是相对于被动式降噪而言的。主动降噪耳机运用了高灵敏度的声学麦克风采集周围的噪音,然后通过内置的处理器实时运算出一个与噪音完全相反的声波来抵消噪音,从而达到抵消噪音的效果。

主动降噪基础原理:所有声音都由一定的频谱组成,主动降噪技术的基本原理是对已经存在的噪声进行主动对抗和消除,与传统被动防御降噪不同,主动降噪技术通过技术手段,生成一组与所要消除的噪声相位相等的反相声波,将噪音中和,达到降噪的目的。

主动降噪耳机分类:

1.前馈式主动降噪:将麦克风暴露在噪声中,与喇叭隔离

2.反馈式主动降噪:将麦克风放置在尽可能接近喇叭的地方

3.前馈与反馈结合式:同时有两个麦克风,一个与喇叭隔离,另一个与喇叭接近

主动降噪耳机原理主要分为三步:

1.运用高灵敏麦克风为传感器,对外界环境噪音(主要为高频噪音)进行采集及分析;

2.实时运算采集到的噪音声波的波频,生成反向的声波,呈180度的两种声波结合之后,互相抵消;

3.声音进入人耳时,由于噪音和反向声波的相互抵消,达到消除噪音效果。

(主动降噪技术原理图)

这种主动降噪的技术可以处理多数有规律性的环境噪音(例如人的交谈声,空调的噪音,电器发动机的声响等),但它对于高频段声波就有点不明显,如突然的尖叫声、大力关门声等这种突如其来的高噪音,降噪效果不突出。

(Amar G. Bose)

众所周知,主动降噪概念最早由BOSE公司创始人Amar G. Bose博士提出,并且于1989年,Bose 公司推出了首款主动式降噪耳机,专门为航空行业的从业者设计。其由于昂贵的研发经费和高端的技术壁垒,这些因素大大阻碍了主动降噪技术的快速发展,其主要还是用于航空、军用等领域。但近年来,随着技术与市场的变革,降噪技术民用化的进程速度得到了加快。面对庞大的消费市场,主动降噪技术面临着前所未有的机遇与挑战。

主动降噪技术3大优势:

1)、降噪效果更出众

被动式降噪耳机只在高频噪声段有部分隔绝效果,主动降噪耳机对于人们经

常接触到的中低频噪音的消噪效果更出色,如“嗡嗡”的空调噪音、公交车引擎声、地铁发动机摩擦声等会有明显的消噪力度,最多可降低25dB-35dB的环境噪音,同时,主动降噪只是针对环境噪音做出适当的消噪效果,不同于屏蔽掉所有的声音,这相比于被动降噪来说,降噪的效果更加凸显,更为出色。

2)、客观条件限制少

被动降噪往往是通过隔音材料,如耳塞等封闭式的物体来现实降噪的效果,并且仅能屏蔽掉高频段的噪声,对于中低频的效果无明显作用。被动式降噪方式落后,适用范围较小。而主动降噪则在这方面的表现更为出色,它通过高灵敏的麦克风采集周围的噪音,可以快速有效地处理复杂环境的噪音,例如空调、车内、机舱、地铁、公交等,其客观条件限制相对较少。

3)、成熟技术经验

主动降噪技术最先运用于严谨高端的军用领域,经过数十年的发展,累积了大量的科研技术成果与实际运用经验,具备了民用市场无可比拟的科研技术成效。从实际应用上看,该技术的效果相当稳定,正在逐步从高端应用延伸到民用市场。

主动降噪技术面临3大挑战:

1)、技术封锁

目前,主动降噪技术在市场上仍属于被封锁的状况,处在技术壁垒区。据了解,目前行业内拥有主动降噪核心技术的公司仅有两家: BOSE和PHITEK。BOSE 的研发实力强于PHITEK,但BOSE从来不会透露自己的技术,并且只服务于自己或核心客户;而PHITEK属于后起之秀,为多家厂商提供降噪技术,不过其降噪效果与BOSE相比,仍有很大的差距;其次,被提供的降噪解决方案在一定程度上存在着核心部分的保留,不能完整揭开降噪技术的面纱。

2)、高成本高,高售价

一方面,由于技术研发的费用本身就居高,加上技术等方面的封锁,主动降噪市场的采购成本高,导致主动降耳机成本呈上升趋势;另一方面,主动降噪技术对于拾音设备、发声单元、腔体结构、降噪芯片等每一个环节的品质都有极高的要求。综合寡头技术垄断、多环节的高要求采购、技术研发等因素,必然影响影响主动降噪耳机的市场售价高昂,这极不利于降噪产品的销售。

3)、降噪影响音质

主动降噪基于原有的音乐上切入降噪处理信号,一定程度上会影响到原始音质的纯度,容易形成音染。另一方面,降噪处理芯片、拾音麦克风在运作中会产生误差,无法实时消噪,导致部分非噪音信号同时被抵消,出现声音细节不够、

发闷,很多消费者对低端降噪产品望而却步。

主动降噪技术核心竞争力

1) I.A.N.C(智能主动降噪)技术

金悦通I.A.N.C (Intelligence Active Noise Canceling) 智能主动降噪技术,打破了技术封锁壁垒,科学巧妙的在耳机内运用内置高灵敏麦克风采集周围声音,生成与噪音相位相反的反向噪音,将噪音中和。军用民化技术,不仅填补了国内自动降噪技术的空缺,还给听力加一层强力防护,成为主动降噪耳机大众化的先行者。

2)E.D.A(独创数码音频)技术

独创E.D.A(Exclusivity Digtital Audio Tech.)数码音频技术,中国航天研发团队专业调制音频曲线,高中低三频无混音,低频力道沉厚,下潜力大,中频细节丰富,高频圆润,三频转换流畅,完美传输高保真音质,开启主动降噪HiFi音质耳机新时代。

3) L.N.C(无损降噪)技术

运用L.N.C(Lossless Noise Canceling)无损降噪技术,借用机器人仿生学的反馈机制,使得降噪芯片能够准确地解析、分离音乐与噪音声学曲线,降噪的

同时对音乐播放不造成“误伤”,实现高保真音频输出,完美解决了降噪影响音质的难题。

4) A.M.T(自适应静音)技术

航天军用 A.M.T(Adaptive Mute Tech.)自适应静音技术,针对环境噪声实施“智慧型”主动降噪,降噪幅度随着周围环境的变化相应变动,最大降低35db 环境噪声,减少噪声对人耳的伤害。

5)抗电磁波干扰技术

小巧的机体内置高频电磁抗干扰系统,全面屏蔽外界高频电磁波干扰带来的刺耳电流声,降低耳压不适,带来更愉悦的听音体验。

6)续航时间

独创的低功耗电路模块设计,精致小巧,更低功耗运作,一次充电可持续长达25小时使用。独特的供电技术,拥有自主知识产权专利,是市场上无可比拟的一次技术突破。

适用人群:

1.差旅商务人士。对于商务人士来说,长时间的空中之旅会让人容易产生紧张、疲倦等不良情绪,尤其是在遇到航班推迟等突发情况,更容易焦躁不安。而在这些时候,放松的音乐能够让人放松心情、减轻焦虑。戴上降噪耳机,远离噪声,感受一个宁静的世界,使得繁忙的商务旅程也变得轻松自在!

2.地铁交通一族。对于每天准点挤地铁的交通一族而言,长期暴露在地铁发动机声、铁轨摩擦声等噪音环境中,容易影响情绪,甚至听力受损。主动降噪耳机,智能隔离人声与地铁噪声,让人在闹中取静。

3.办公室上班族。忙碌的办公区,此起披伏的键盘声,轰轰的空调音,还有皮鞋、高跟鞋的尖锐声,使人无法专心工作。不想注意力被分散,不想被噪音困扰,主动降噪耳机,还你一个安静的办公环境。

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主动降噪技术概述

主动降噪技术概述 目前,在降噪耳机领域,比较流行的有被动式噪音控制(Passive Noise Control, PNC)和主动式噪音控制(Active Noise Control, ANC) 两种。 被动式噪音控制,也称物理噪音控制,即物理降噪。物理降噪耳机指的是物理隔离,通过好的外形设计或者入耳式紧贴耳道,创造一个密闭的空间将外界的声音阻挡在耳朵外面,以此来达到消减噪音的效果。 物理降噪原理:利用外部硬质材质和内部的填充材质以堵塞声音进入人耳,能起到一定的隔离与吸收噪音的作用。 这种物理降噪的方式,简单常见,易丁实现。只是物理降噪针对高频段噪音 的屏蔽效果明显,对丁中低频噪音则显得有点束手无策。在800Hz或更低频率的噪音范围,物理降噪则发挥不了好的作用。另一方面,物理降噪耳机在隔离外界环境噪音的同时,把人声部分的声音同时阻隔掉,使用被动式的耳塞来降噪存在一定的危险性。 主动式噪音控制,也称主动降噪,这种降噪方式是相对丁被动式降噪而言的。 主动降噪耳机运用了高灵敏度的声学麦克风采集周围的噪音,然后通过内置的处理器实时运算出一个与噪音完全相反的声波来抵消噪音,从而达到抵消噪音的效果。 主动降噪基础原理:所有声首都由一定的频谱组成,主动降噪技术的基本原

理是对已经存在的噪声进行主动对抗和消除,与传统被动防御降噪不同,主动降噪技术通过技术手段,生成一组与所要消除的噪声相位相等的反相声波,将噪音中和,达到降噪的目的。 主动降噪耳机分类: 1.前馈式主动降噪:将麦克风暴露在噪声中,与喇叭隔离 2.反馈式主动降噪:将麦克风放置在尽可能接近喇叭的地方 3.前馈与反馈结合式:同时有两个麦克风,一个与喇叭隔离,另一个与喇叭接近 主动降噪耳机原理主要分为三步: 1.运用高灵敏麦克风为传感器,对外界环境噪音(主要为高频噪音)进行采集及分析; 2.实时运算采集到的噪音声波的波频,生成反向的声波,呈180度的两种声波结合之后,互相抵消; 3.声音进入人耳时,由丁噪音和反向声波的相互抵消,达到消除噪音效果。

基于Matlab的主动降噪实验(优.选)

SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 实验三主动降噪实验 指导老师:王旭永 小组成员:吴淑标5110209352 汤剑宏5110209355 朱安林5110209344

目录 一、实验目的 (1) 二、实验原理 (1) 三、实验仪器 (3) 四、实验步骤 (4) 五、实验过程 (5) 六、程序代码及解释 (7) 七、实验数据观察及解释 (10) 八、误差分析 (11) 九、实验感想 (12)

一、实验目的 1. 了解噪声的基本概念; 2. 了解工程中处理噪声的常规方法; 3. 掌握主动降噪的基本原理与方法; 4. 通过实验模拟主动降噪,分析降噪效果。 二、实验原理 主动降噪(主动噪声控制),又称为有源噪声控制。早在1933年就由德国物理学家Paul Lueg提出了。其主要依据了声波的干涉原理,来消除噪声。主动降噪的基本原理图如图1所示: 图1 主动降噪的原理 简单的说就是用传感器检测噪声信号,通过控制系统反馈给次声源,由次生源发出与原噪声信号频率相同、幅值大小相同、相位相反的声信号,根据声波叠加原理,达到一种降噪的效果。其逻辑程序框图如图2所示: 图2 主动降噪逻辑框图

主动降噪,习惯上可以进行如下分类: 1)有源声控制和有源力控制; 2)单通道有源控制和多通道有源控制; 3)非自适应有源控制和自适应有源控制。 对于有源噪声控制系统而言,也可以这样分类: 1)模拟系统和数字系统; 2)前馈控制系统和反馈控制系统; 3)单通道系统和多通道系统。 主动降噪的实现: 以单通道有源噪声控制系统为例,这里也分非自适应有源噪声控制系统和自适应有源噪声控制系统。 1)自适应有源噪声控制系统: 该系统一般由初级声源、自适应控制器、次级声源和误差传感器组成。其特点是控制器带反馈,并具有自适应控制算法,控制器多为数字控制器。这种系统适用的范围宽,相对灵活,但其结构复杂,实现难度加大,成本增加。本系统原理图如图3所示: 图3 自适应有源噪声控制系统 本实验主要采用此种控制方式。 2)非自适应有源噪声控制系统: 该系统一般由初级声源、控制器、次级声源和传感器组成。其特点是控制器不带反馈,可以是模拟控制器,也可以是数字控制器。这种系统适用的范围有限。影响主动降噪性能的主要因素: 1)初级声源的类型与特征:

信息技术基础测试题及参考答案

信息技术基础测试题 7.1 信息技术概述测试题 1. 在下列信息系统的叙述中,错误的是 C 。 A. 电话是一种双向的、点对点的、以信息交互为主要目的的系统 B. 网络聊天是一种双向的、以信息交互为目的的系统 C. 广播是一种双向的、点到多的信息交互系统 D. Internet是一种跨越全球的多功能信息系统 2. 信息技术指的是用来扩展人的信息器官、协助人们进行信息处理的一类技术。在下列基 本信息技术中,用于扩展人的效应器官功能的是 D 。 A. 感测与识别技术 B. 计算与处理技术 C. 通信与存储技术 D. 控制与显示技术 3. “计算机辅助设计”的英文缩写是 A 。 A. CAD B. CAM C. CAE D. CAT 4. 下列 D 不属于计算机信息处理的特点。 A. 极高的处理速度 B. 友善的人机界面 C. 方便而迅速的数据通信 D. 免费提供软硬件 5. 计算机的应用领域可大致分为三个方面,下列答案中正确的是 C 。 A. 计算机辅助教学、专家系统、人工智能 B. 工程计算、数据结构、文字处理 C. 实时控制、科学计算、数据处理 D. 数值计算、人工智能、操作系统 6. 集成电路是微电子技术的核心。它的分类标准有很多种,其中数字集成电路和模拟集成 电路是按照 C 来分类的。 A. 晶体管结构、电路和工艺 B. 信号的形式 C. 集成电路的功能 D. 集成电路的用途 7. 下列关于集成电路的叙述中错误的是 D 。 A. 微电子技术以集成电路为核心 B. 现代集成电路使用的半导体材料通常是硅或砷化镓 C. 集成电路根据它所包含的晶体管数目可分为小规模、中规模、大规模、超大规模和 极大规模集成电路 D. 集成电路使用的材料都是半导体硅材料 8. 微电子技术是以集成电路为核心的电子技术。在下列关于集成电路(IC)的叙述中,正 确的是 B 。 A. 集成电路的发展导致了晶体管的发明 B. 现代计算机的CPU均是超大规模集成电路 C. 小规模集成电路通常以功能部件、子系统为集成对象 D. 所有的集成电路均为数字集成电路 9. 微电子技术是现代信息技术的基础之一,而微电子技术又以集成电路为核心。下列关于 集成电路(IC)的叙述中,错误的是 C 。

处理主动降噪耳机设计

处理主动降噪耳机设计的两大挑战 耳机主动降噪(Active Noise Cancellation) 的基本概念并不复杂,但如何实现高品质的降噪效果却并不简单,特别是滤波电路的设计及生产过程控制更加关键。本文针对ANC耳机设计者所遇到的困难,针对性地讨论如何采用创新技术进行滤波器及量产时调节,设计及生产高性能的降噪耳机。 两种结构的ANC系统的选择 主动降噪,是指采集环境噪音,并产生与噪音反相的信号用耳机等装置回放,用以抵消噪音的技术。通常,主动降噪技术与被动降噪技术(采用吸音或隔音材料来降低进入耳朵声音的强度)相结合,以产生最佳的降噪效果。 典型的降噪系统由下列部份组成: ● 用以采集噪音的麦克风系统; ● 电子控制部份,用以处理声音信号,并生成降噪信号; ● 喇叭系统,用以产生降噪声音信号。 大部分ANC系统采用两种主要结构中的一种:前馈式或反馈式。在前馈式系统(如图1)中,采样麦克风位于耳机外部,用以采集进入耳机的噪音,喇叭用以播放反相信号,用以抵消噪音。前馈系统通常用于入耳式耳机设计。在反馈式系统(如图2)中,麦克风位于耳机内部,采集所谓“误差信号”,这就是说,麦克风采集了正常播放的音乐信号与残留噪音混合的信号,把正常播放的音乐信号减去后,就得到残留的噪音。通过恰当的反馈电路,可以使误差信号与正常音乐的差别尽可能的小,也就是说,降低了噪音。 在前馈系统中,由喇叭产生的用以抵消噪音的声音称之为反相声音(anti-phase sound),因为要实现两个声音最好的抵消效果,必须幅度相同,相位相差180度(反相)。

如图3所示,从麦克风到位置A,组成了降噪回路。这个降噪回路的传递函数必须被精确测量,因为在电声系统中,各种衰减及延时必须被考虑到。换句话说,噪音从被麦克风捕获并通过信号处理到喇叭回放再传到耳道必须与噪音从耳机外部穿过耳机再传入耳道保持一致。另外,因为耳机吸音材料所造成的被动降噪作用,麦克风在耳机外部捕获的噪音与真正穿过耳机传入耳道的的噪音并不完全一致。在此,电子处理电路G(W)必须这些在整个降噪回路中的衰减及延时进行补偿。 反馈式工作原理有些不一样。反馈式处理旨在衰减在A点(图4)的残留噪音。反馈式设计必须要非常小心,在相应的频率范围内,必须进行负反馈设计从而降低残留噪音。同时,必须小心过滤其余频率范围信号,特别是高频部份。这是因为由于延时引起的相们改变将会随着频率的升高而增大,一旦相位差大于60度,负反馈将会变成正反馈。这将引入严重的声学问题—高频噪音甚至是高频震荡引起啸叫。与前馈系统相同的是,精确的声学测量是非常重要的。测量结果将被计算并用于补偿降噪回路中的各种衰减与延时。 前馈式耳机设计 前面讨论了ANC系统在理想情况下如何工作。对设计人员来说,真正的目标是在现在世界里如何获得尽可能好的性能。以下为一个实际的例子,用以描述如何进行设计ANC耳机。

降噪耳机方案

ANC Headphone 开发设计要点 一. ID :Over ear On ear 二. 结构 : 1.音腔部分设计为独立腔体,更有利于左右声道频响曲线的一致性。独立腔体后盖通 常使用椭圆形状,腔体容积需要通过计算确定符合声学要 求,并设计合适的调音孔。 2.ANC 摆放位置 a.咪头垂直于喇叭平面 b. 咪头接收面正对喇叭 备注:咪头固定 需要装上咪套,防止噪音传导造成咪头接收到杂音。 ANC Headphone

咪头摆放位置注意需要避开下图 BOSE mic 摆放位置专利 ANC Headphone

三..PCBA 尺寸 有线 ANC Headphone 采用 FB PCBA 最小 35mm 厚度预计7mm 有线 ANC Headphone 采用 FB+FF PCBA(ET208)预计40mm 厚度预计 7mm BT+ANC Headphone 采用 FB PCBA 预计 45mm 厚度预计 7mm BT+ANC Headphone 采用 FB+FF PCBA (ET208)预计 5 厚度预计 7mm 四. ANC 咪头规格要求 直径 6mm,灵敏度-34db+-3db ANC Headphone

五.喇叭单体规格要求 灵敏度 115db 左右 六.耳机频响曲线要求 ANC Headphone 频响曲线需要低频部分较强,要求110db 左右,同时低频部分 越平直,调试ANC 效果降噪频率宽度越宽,整体 ANC 效果会更强。但是需要 注意的是,在音质方面通常会比较喜欢在400hz 左右耳机频响曲线开始下降以保 持低频和中频的分离度,所以在ANC 项目立项时需要评估,确认ANC 和音质 的矛盾关系的协调。 ANC Headphone

基于-Matlab的主动降噪实验

SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY 实验三主动降噪实验 指导老师:王旭永 小组成员:吴淑标5110209352 汤剑宏5110209355

朱安林5110209344

目录 一、实验目的 (1) 二、实验原理 (1) 三、实验仪器 (4) 四、实验步骤 (5) 五、实验过程 (5) 六、程序代码及解释 (9) 七、实验数据观察及解释 (14) 八、误差分析 (15) 九、实验感想 (16)

一、实验目的 1. 了解噪声的基本概念; 2. 了解工程中处理噪声的常规方法; 3. 掌握主动降噪的基本原理与方法; 4. 通过实验模拟主动降噪,分析降噪效果。 二、实验原理 主动降噪(主动噪声控制),又称为有源噪声控制。早在1933年就由德国物理学家Paul Lueg提出了。其主要依据了声波的干涉原理,来消除噪声。主动降噪的基本原理图如图1所示: 图1 主动降噪的原理 简单的说就是用传感器检测噪声信号,通过控制系统反馈给次声源,由次生源发出与原噪声信号频率相同、幅值大小相同、相位相反的声信号,根据声波叠加原理,达到一种降噪的效果。其逻辑程序框图如图2所示:

图2 主动降噪逻辑框图 主动降噪,习惯上可以进行如下分类: 1)有源声控制和有源力控制; 2)单通道有源控制和多通道有源控制; 3)非自适应有源控制和自适应有源控制。 对于有源噪声控制系统而言,也可以这样分类: 1)模拟系统和数字系统; 2)前馈控制系统和反馈控制系统; 3)单通道系统和多通道系统。 主动降噪的实现: 以单通道有源噪声控制系统为例,这里也分非自适应有源噪声控制系统和自适应有源噪声控制系统。 1)自适应有源噪声控制系统: 该系统一般由初级声源、自适应控制器、次级声源和误差传感器组成。其特点是控制器带反馈,并具有自适应控制算法,控制器多为数字控制器。这种系统适用的范围宽,相对灵活,但其结构复杂,实现难度加大,成本增加。本系统原理图如图3所示:

高中信息技术基础知识点

信息技术基础(必修)复习资料 第一章《信息与信息技术》知识点 1、1信息及其特征 一、信息的概念 信息是事物的运动状态及其状态变化的方式。 ☆信息与载体密不可分,没有无载体的信息,没有载体便没有信息,信息必须通过载体才能显示出来。 二、信息的一般特征 1、载体依附性 信息不能独立存在,必须依附于一定的载体,而且,同一个信息可以依附于不同的载体。 信息按载体不同可分为(文字、图形(图象)、声音、动画、视频)。 信息的载体依附性使信息具有可存储、可传递、可转换的特点。 2、价值性 ☆信息是有价值的,人类离不开信息。物质、能量和信息是构成世界的三大要素。 ☆信息与物质、能量不同,表现在两方面:一方面它可以满足人们精神领域的需求;另一方面,可以促进物质、能量的生产和使用。 GPS:全球定位系统 ☆另外,信息又是可以增值的。 ☆信息只有被人们利用才能体现出其价值,而有些信息的价值则可能尚未被我们发现。 3、时效性 信息会随着时间的推移而变化,如交通信息,天气预报等。时效性与价值性紧密相连,信息如果没有价值也就无所谓时效了。 4、共享性----信息不同于物质、能量的主要方面 信息共享一般不会造成信息的丢失,也不会改变信息的内容。 1、2日新月异的信息技术 一、信息技术的悠久历史 信息技术(IT:Information Technology)是指一切与信息的获取加工表达交流管理和评价等有关的技术。 2、信息技术的五次革命 第一次信息技术革命是语言的使用,是从猿进化到人的重要标志; 第三次信息技术革命是印刷术的发明,为知识的积累和传播提供了更可靠的保证; 第四次信息技术革命电报、电话、广播、电视的出现和普及?,进一步突破了时间和空间的限制; ☆信息技术在不断更新,但一些古老的信息技术仍在使用,不能因为出现了新的信息技术就抛弃以前的信息技术。 二、信息技术的发展趋势: 信息技术的发展趋势是(人性化)和(大众化),其中人性化是大众化的基础,大众化的最根本原因在于(人性化)。. 1、越来越友好的人机界面 图形用户界面使显示在计算机屏幕上的内容在可视性和操控性方面大大改善。 (1)、虚拟现实技术:3D游戏等。 (2)、语音技术:语音识别技术(ASR)和语音合成技术(TTS)。 (3)、智能代理技术:是人工智能技术应用的一个重要方面。如Office助手、电子商务(EC)等。 GUI:图形用户界DOS:磁盘操作系统CPU:中央处理器EC:电子商务 2、越来越个性化的功能设计

【CN110017260A】用于冰箱的主动降噪系统及其控制方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910251988.1 (22)申请日 2019.03.29 (71)申请人 长虹美菱股份有限公司 地址 230000 安徽省合肥市经济技术开发 区莲花路2163号 (72)发明人 周斌 束仁志 万春旭 汪良树  (74)专利代理机构 上海精晟知识产权代理有限 公司 31253 代理人 冯子玲 (51)Int.Cl. F04B 39/00(2006.01) F04B 51/00(2006.01) F04B 49/06(2006.01) F25D 23/00(2006.01) F25D 29/00(2006.01) (54)发明名称 用于冰箱的主动降噪系统及其控制方法 (57)摘要 本发明公开了用于冰箱的主动降噪系统及 其控制方法,涉及家用电器技术领域。本发明包 括噪音采集单元、降噪前声音检测单元、降噪振 动单元、反馈单元和噪音处理单元;所述噪音采 集单元、降噪前声音检测单元和反馈检测单元均 向噪音处理单元传输噪音信息,噪音处理单元向 降噪振动单元传输降噪振动单元控制信息。本发 明通过噪音采集单元和降噪前声音检测单元收 集冰箱的噪音信息,并根据噪音信息控制降噪振 动单元进行反向振动,达到对冰箱进行主动降噪 的目的,通过反馈检测单元检测降噪效果并进行 反馈,提高噪音处理单元对降噪振动单元控制的 精准度。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 110017260 A 2019.07.16 C N 110017260 A

权 利 要 求 书1/1页CN 110017260 A 1.用于冰箱的主动降噪系统,包括噪音采集单元、降噪前声音检测单元、降噪振动单元、反馈检测单元和噪音处理单元,其特征在于: 所述噪音处理单元分别与噪音采集单元、降噪前声音检测单元、降噪振动单元和反馈检测单元电性连接;所述噪音采集单元、降噪前声音检测单元和反馈检测单元均将采集到的噪音波形及噪音音量数据传输给噪音处理单元;所述噪音处理单元将降噪振动控制信号传输给降噪振动单元; 所述噪音采集单元设置在冰箱压缩机舱室内,用于监测压缩机实时噪音波形及噪音音量;所述降噪前声音检测单元、降噪振动单元和反馈检测单元均设置在压缩机舱室向外传播噪音的通道内;所述降噪振动单元设置在通道中间位置,所述降噪振动单元通过反向振动抵消噪音振动;所述降噪前声音检测单元设置在降噪振动单元与噪音采集单元之间,且所述降噪前声音检测单元设置在靠近降噪振动单元的位置,所述降噪前声音检测单元用于检测通道中间位置噪音波形及噪音音量;所述反馈单元设置在通道出口处,用于检测通道出口处噪音的波形及噪音音量。 2.根据权利要求1所述的用于冰箱的主动降噪系统,其特征在于,所述噪音处理单元包括微处理器,所述微处理器集成在冰箱的控制模块中。 3.根据权利要求1所述的用于冰箱的主动降噪系统,其特征在于,所述反馈检测单元与降噪振动单元之间设置有隔音板。 4.如权利要求1-3任一所述的用于冰箱的主动降噪系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤: SS01:所述噪音采集单元采集压缩机舱室内的噪音波形和噪音音量,并将噪音波形信号和噪音音量信号数据传输给噪音处理单元; SS02:所述降噪前声音检测单元检测通道中间位置的噪音波形和噪音音量,并将噪音波形信号和噪音音量信号数据传输给噪音处理单元; SS03:所述噪音处理单元根据两次检测到的噪音音频信号进行匹配对比,并根据相同的噪音波形部分实时确定通道内的噪音音量衰减系数,并计算声音从噪音采集单元传输至降噪前声音检测单元的迟滞时间; SS04:设置噪音从通道内输出的音量大小的阈值,所述噪音处理单元根据SS03中获得的衰减系数,调整降噪振动单元的振动幅度,并根据迟滞时间调整降噪振动单元振动的相位差;所述噪音处理单元将对降噪振动单元的控制信息传输给降噪振动单元; SS05:所述降噪振动单元根据接收到的降噪振动单元控制信息进行振动; SS06:所述反馈检测单元检测实时噪音音量,并将噪音音量信息传输给噪音处理单元;所述噪音处理单元根据反馈检测单元提供的噪音音量信息调整降噪振动单元的振动幅度。 5.根据权利要求4所述的用于冰箱的主动降噪系统的控制方法,其特征在于,所述噪音处理单元传输给降噪振动单元的控制信息还包括降噪振动单元的振动波形,所述振动波形与降噪振动单元所要消除的噪音波形相反。 2

信息技术基础知识点大全

信息技术基础高考知识点大纲 第一章信息与信息技术 1.1 信息及其特征 信息无处不在 1. 物质、能源和信息(information)是人类社会的三大要素。P2 2. 信息指数据(data)、信号、消息中所包含的意义。P2 3. 信息是事物的运动状态和关于事物运动状态的描述。P2 4. 世界上的万事万物都在不停地运动、变化,万事万物里都有信息。P2 5. 信息是指对消息接受者来说是预先不知道的东西,所以具有“不确定性”。P2 信息的载体和形态 1.信息本身不是实体,必须通过载体才能体现,但不随载体的物理形式而变化。P3 2.语言、文字、声音、图像和视频等是信息的载体,也是信息的常见表现形态。P3 3.纸张可以承载文字和图像,磁带可以承载声音,电视可以承载语言、文字、声音、图像和视频,所以也把纸张、磁带、广播、电视、光盘、磁盘等称为信息的载体。P3 4.相同的信息,可以用多种不同的载体来表示和传播。P3 5.不存在没有载体的信息。P3 信息的五个特征 1.信息的表示、传播、储存必须依附于某种载体,载体就是承载信息的事物。P3 2.信息是可以加工和处理的。信息也可以从一种形态转换成另一种形态。P3 3.信息可以脱离它所反映的事物被存储和保留和传播。 P3 4.信息是可以传递和共享的。信息可以被重复使用而不会像物质和能源那样产生损耗。P3 5.信息具有时效性。P3 1.2 信息的编码 1. 信息的代码:把用来表示信息的符号组合叫做信息的代码。 2. 计算机只能识别和处理由“0”、“1”两个符号组成的数字代码。或称计算机只能识别机器语言。 3. 冯·诺依曼:数据和程序都应采用二进制代码表示。 4. 基本单位:字节,Byte简写“B”;最小单位:位,bit简写“b”。 5. 1B=8b;1KB=1024Be;1MB=1024KB;1GB=1024MB。 6. n位能最多表示2n个数,能表示的最大十进制数是2n-1。 7. 进位制标识:二进制(B),十进制(D),十六进制(H) 8. 二进制进位规则:逢二进一。 9. 十六进制转换为二进制时,每一位十六进制数对应4位二进制数,反之相同。 如7F H=0111 1111 B。其中H和B是进制标识符。 10. 二进制——十进制:按权展开。如(110101)2=1*25+1*24+1*22+1*20=53 11. 十进制——二进制:除2取余法。如26=( 1101 )2

降噪技术

降噪技术调研 降噪技术对于使用风扇的家用、商用设备具有重要意义,因此需要研究一些可用的降噪技术。 1、吸声降噪 吸声降噪,指采用吸声的材料吸收噪声、降低噪声强度的方法。一般利用吸声材料和装置吸收声能以降低噪声。 (1) 吸声材料 多孔吸声材料的内部和表面都有很多微小的细孔,孔和孔之间相互联通并直接与外界大气相连,具有一定的通气性。声波在空隙内传播时会引起经络间的空气来回运动,与静止的经络相互摩擦,由于空气的粘滞性和空气与经络之间的热传导作用,使声能转化为热能而消耗掉,从而起着吸收声能的作用。 1) 无机纤维材料 无机纤维材料主要有超细玻璃棉、玻璃丝、矿渣棉、岩棉及其制品。 2) 泡沫塑料 常用做吸声材料的泡沫塑料主要有聚氨酯、聚醚乙烯、聚氯乙烯、酚醛等。 3) 有机纤维材料 如棉麻、甘蔗、木丝、稻草等。 4) 建筑吸声材料 如加气混凝土、微孔吸声砖、膨胀珍珠岩等 (2) 多孔性吸声结构 1) 有护面的多孔材料吸声结构 有护面的多孔材料吸声结构主要由骨架、护面层、吸声层等组成。 2) 空间吸声体 空间吸声体是由框架、吸声材料和护面结构做成具有各种形状的单元体,其降噪量一般为10dB左右。常用的几何形状有平面形、圆柱形、棱形、球形、圆锥形等,其中球体的吸声效果最好。 空间吸声体的高频吸收效果随着吸声体尺寸的减少而增加,低频吸收效果则随着吸声体尺寸的加大而升高。空间吸声体的吸声性能主要由所用吸声材料核材料的填充方式所决定。 3) 吸声尖劈

吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体,吸声尖劈是一种楔子形的空间吸声体,由金属网架内填充多孔吸声材料构成,吸声性能十分优良。吸声尖劈的形状有等腰劈状、直角劈状、阶梯状、无规状等。 目前来看,吸声尖劈体积较大,不适合用于较小的设备。 (3) 共振吸声结构 共振吸声结构是利用共振原理做成的各种吸声结构,用于对低频声波的吸收。最常用的共振吸声结构可分为单个共振式吸声结构(包括薄膜、薄板共振吸声结构)、穿孔板吸声结构和微穿孔吸声结构。 1)薄板共振吸声结构 薄板共振吸声结构的共振频率一般在80~l00Hz之间,属低频吸声。 2)薄膜共振吸声结构 用刚度很小的弹性材科(如聚乙烯薄膜、漆布、不透气的帆布以及人造革等)在其后设置空气层,就构成薄膜共振吸声结构。 3)穿孔板共振吸声结构 穿孔板共振吸声结构是在钢板、铝板或胶合板、塑板、草纸板等薄板上穿以一定孔径和穿孔率的小孔,在板后设置一定厚度空腔构成。 穿孔率越高,每个共振腔所占的体积越小,共振频率就越高。穿孔板吸声结构具有较强的频率选择性。 4)微孔板吸声结构 微穿孔板吸声结构由具有一定穿孔率、孔径小于1mm的金属薄板与板后的空气层组成。微穿孔板吸声结构由于板薄、孔径小、声阻抗大、重量轻,因而吸声系数和吸声频带宽度比穿孔板吸声结构要好,并具有结构简单,加工方便,特别适合于高温、高速、潮湿以及要求清洁卫生的环境下使用等优点。 2、隔声降噪 隔声是噪声控制工程中常用的一种技术措施,利用墙体、各种板材及构件作为屏蔽物或利用围护结构把噪声控制在一定范围之内,使噪声在空气中的传播受阻而不能顺利通过,从而达到降低噪声的目的。 (1)双层构件 两个互不连接的单层构件之间有空气层的构件。空气层起着缓冲的弹性作

大学计算机信息技术基础知识,DOC

大学计算机信息技术基础知识 第一章信息技术概述 1.比特(bit,binarydigit)即二进位,只有0和1两种取值,是组成数字信息的最小单位, 一般用小写字母b表示。计算机中存储信息的最小单位是字节(byte),用大写字母B 表示。换算关系:1B=8b,八个比特(八位二进制数字)构成一字节。 一个触发器可以存出一个比特。中央处理器中的寄存器可以存储一组比特。 在内存储器中使用2的幂次作单位:1GB=1024MB=10242KB=10243B;在数据通信和计 高,极限工作频率就越高。 摩尔定律:单块集成电路的及成都平均每18~24个月翻一番。 我国第二代居民身份证是采用非接触式IC卡制成的,进一步改善了防伪性能。 第二章计算机组成原理 7.计算机应用模式的演变:集中计算模式、分散计算模式、网络计算模式。 根据前文所述的计算机划代标准,计算机从上世纪四十年代至七十年代中期以来一共可分为四代。 计算机分类:巨型计算机、大型计算机、服务器、个人计算机、嵌入式计算机。巨型和大型计算机的区别在于巨型计算机的CPU个数是大型计算机的成百上千倍。

计算机逻辑组成:中央处理器(CPU)、内存储器、外存储器、输入设备、输出设备(通称I/O设备)。它们通过总线相连。CPU、内存储器、总线等构成计算机的“主机”;I/O 设备和外存储器通常称为计算机的“外围设备”或“外设”。 8.CPU的根本任务是执行指令。包括:寄存器组(暂时存放计算结果)、运算器(ALU,进 行算术运算和逻辑运算)、控制器(存放正在执行的指令的地址)。 指令由操作码和操作数地址组成。不同品牌的CPU大多数指令系统各不相同。 CPU性能指标:字长(能够同时进行运算的二进制位数即寄存器的宽度,32位或64位等)、主频(内部数据传输和操作速度快慢)、总线速度、高速缓存cache容量和结构、指令系统、逻辑结构、内核个数。 9.PC主机机箱组件 10.扫描仪:手持式、平板式、胶片专用、滚筒式。其中家用办公用途通常为平板式。 数码相机工作原理:先将影像聚焦在成像芯片CCD或CMOS上,在经过A/D转换变成数字图像并经过一定的数据压缩和图像处理。 常见输出设备:显示器、打印机、绘图仪、音箱等。 第三章计算机软件 1.程序是软件的主体,软件指设计比较成熟、功能比较完善、具有某种使用价值的程序。 软件和程序本质上是相同的。 软件按功能和作用划分可分为系统软件(如BIOS)和应用软件。应用软件按开发方式

主动降噪设计---ANC技术原理及其应用

2020.06.281

1.降噪分类 什么是降噪: 降噪,顾名思义就是减少噪音对人的影响,或是利用一定的手段和方法对噪音对行降低或消除 降噪分类: 1.被动降噪 2.主动降噪 被动降噪是是耳机技术的一种,通过耳机结构包围耳朵形成封闭空间或采用硅胶耳塞等隔音材料来阻挡外界噪声来达到降噪效果。由于噪音没有经过降噪电路芯片处理,只能靠加大夹持力,填充隔音或消音材料,一般只能阻隔高频噪声,对低频噪声降噪效果不明显。如下图为被动降噪耳机几种形式 3

按照使用材料和部位又可分为减振噪声治理、吸音噪声治理和隔音噪声治理。在大多数情况下,通常是多种方法复合使用 在很多场合被动降噪耳机也称为劳保耳机,下图即为被动降噪图 按照使用材料和部位又可分为减振噪声治理、吸音噪声治理和隔音噪声治理。在大多数情况下,通常是多 种方法复合使用。 4

主动降噪 主动降噪的发展史: 人类与噪音的斗争可以追溯到原始社会,那时候的人没太多科学知识,打个雷都会用手捂住耳朵,这也是人类最早的主动降噪手段了,一直沿用至今。 所以隔音的手段历史悠久,发展到今天衍生出很多相关产品:耳塞、隔音棉、隔音板等,后来人们发现这种手段的隔音效果有限,所以也不断的探索更多的方法比如用其它声音来盖过噪音,比如听音乐,加大声音音量就是一个不错的选择。 于是,在遇到隔壁装修的时候,很多人会戴上耳机或是调大音箱音量 但是夹杂了噪音的音乐,其本身也成了噪音,这也不是降噪的终极目的,为了听更纯粹的韵,主动降噪耳机由此产生。 1978年,BO S E的创始人A m a r G.B o s e博士在从欧洲飞往波士顿的飞机上,发现了飞机的引擎噪声干扰了他戴耳机欣赏音乐的兴致,这就激发了他对主动降噪技术研究,在下了飞机后就开始推导验算,写出了主动降噪耳机的最原始的方程式。 世界上的第一台降噪耳机也由此诞生,与所有的高精尖技术一样,这项在当时看来先进的技术在当时也应用到了军事领域。 直到1989年,B O S E才将此技术投入量产,专供飞行员使用,此耳机一面市便得到美国军方的大单 据说美国军方通过给飞行员/地勤人员佩戴降噪耳机,节约由于噪音致残而需发放的补偿金高达2亿美金 5

【精品】广东教育出版信息技术基础(教师用书)

普通高中信息技术课程标准实验教科书(必修) 信息技术基础 (教师用书) 广东教育出版社

前言 为了帮助老师们领会和使用好《信息技术基础》这本教科书,我们编写了这本教师教学用书,为教学提供一些参考。 本书编写围绕以下问题展开:教科书是怎样编写的,用这本教科书怎样进行教学,如何对教学进行评价,提供参考的课程资源有哪些。 关于教科书怎样编写的问题,本书分三个层面阐述:第一层面是“教科书编写说明”,对教科书的编写指导思想、内容体系结构、课时安排建议、编写体例说明、教科书主要特点等进行了较详尽的介绍;第二层面是章教材分析,对该章教材的目标要求、作用与地位、主要内容,以及教学重点、难点等进行了分析;第三层面是节教材分析,对该节教材目标要求、作用与地位、主要内容和教学重点、难点等进行了分析。通过这三个层面的阐述,能方便老师们从整体和局部来把握这本教科书。 关于用这本教科书怎样进行教学的问题,“教科书编写说明”中的“教学活动设计”有说明,各章、节相应给出了一些教学建议,内容包括学情分析、教学策略、课前准备、问题考虑等,希望对老师们的教学有所帮助。 关于如何对教学进行评价的问题,各章、节相应给出了一些教学评价建议,内容包括评价内容、评价要求和评价方法,希望使学生养成对学习过程及学习结果进行评价的习惯。 关于提供参考的课程资源问题,本书对应教科书各节提供了一些参考资料、参考网站,练习题或实践项目给了参考答案或提示。 本书的体系结构基本按照教科书的章节体系结构。编写体例:章设置“概述”,内容包括课标内容标准要求、教材分析、教学建议、教学评价、课时分配建议,节设置课标内容标准要求、教材分析、教学建议、教学评价、练习参考答案(或提示说明)、参考教学案例、参考资料、参考网站等。 本书仅供教学参考。教师教学活动的安排应充分利用各种教学资源,按照高中信息技术课程标准的理念、目标和内容要求来进行。 本书主编,参加本书编写的有: 新的课程、教学理念尚需教学实际的完善,我们诚恳地希望老师们为这次课程改革提供宝贵的经验。对于书中存在的缺点和错误,欢迎老师们及时批评、指正。来函请寄:,E-mail:,网址: 编者 2004年2月

降噪耳机原理

降噪声耳机原理 降噪耳机分为主动式降噪和被动式降噪两种。被动式降噪耳机利用物理特性将外部噪声与耳朵隔绝开,主要通过隔声材料阻挡噪声,对高频率声音非常有效,一般可使噪声降低大约为15-20dB。这种方法原理简单,降噪成本低,但效果略为逊色,且由于使用了高密度的隔声材料,耳机较重佩戴不舒服。 我们可以看见的大多数便携式隔音耳机产品都是这种被动式降噪方式,入耳式耳塞和封闭式耳机能够在一定程度上隔离噪音,但却没有办法来中和噪声达到安静的聆听效果。被动降噪的优势是降噪空间大,对于高频信号的隔绝效果好,比如公路旁边的隔音板。但是,对于小空间的低频噪声来说,像空调工作噪声、飞机发动机噪声等噪音则效果大打折扣。 主动降噪概念是BOSE公司创始人Amar G. Bose博士在一次飞行旅途中由于受不了飞机噪音而提出的。1989年,BOSE主动降噪耳机推出,但主要用于商业以及军用战场上,真正量产到民用还是在2000年。之所以要采用主动降噪耳机,一方面是因为某些噪音是无法通过物理方式隔绝的,另一方面,很多情况下,噪音来自于多方面,我们无法通过传统方法来进行降噪。 其实主动降噪的理论十分简单,“声波”是我们中学物理课程中都会学到的理论。声音的传播是通过介质的振动来实现,波与波之间如果呈反相则会在理论条件下实现抵消。这就好比平静的湖中两组不同方向的波浪相互抵消一个道理。 主动降噪的原理在于首先要收集噪音的波型特点,然后通过内置的处理芯片运算出反相的波,再通过高还原度扬声器相抵消。所以主动降噪系统必备的设备有拾音器、处理芯片、扬声器,每一个部分都要保

证高质量才能达到最终的效果,故成本上就要比传统非降噪设备高。 主动降噪耳机除使用隔声材料,耳机内部还设有音频处理电路,可对部分低频信号进行消减,因此降噪效果比被动式耳机要好。所有的声音都由一定的频谱组成,如果可以找到一种声音,其频谱与所要消除的噪声完全一样,只是相位刚好相反,相差180°,就可以将这噪声完全抵消掉,如图所示。 抗噪信号仅仅是通过对原始噪声信号的反相处理得到的,目的就是当它们相遇时可以互相抵消。这种方法基于叠加原理,当波形相同、相位相差180。的两个信号相互叠加时,就会产生干涉相消现象。如果噪声抑制信号和原信号不完全相同或者相位不是精确的相差180°,则只会减弱噪声,并不能达到完全抵消的效果。 外置传感器的开环路主动降噪耳机系统 4、闭环路系统、自适应降噪系统 主动降噪系统通过一只传声器采集噪声并产生抗噪信号。在一个开环路系统中,如图所示,传声器放置于耳罩的外部,其拾取的声音信号经反相放大器输出得到抗噪信号,而后与所需的音频信号混合,最终在耳机换能器中重放嘲。抗噪信号能够衰减外界噪声,使原始声音更便于理解。通常,开环主动降噪系统可以实现噪声衰减10-15dB,这在为专业人士及普通消费者设计的不同种类的降噪耳机中可以普遍发现。可是,这种设计对于那些想要独自调整抗噪信号大小以满足最佳听音效果的人们来说并不适用。 开环路系统的最大优势就是简单,但与其他类型的降噪耳机比,可能并不是最令人满意的。由于传声器放置于耳罩外,实际采集到的噪声和耳罩内听到的噪声并不完全一样。事实上,经过耳罩再加上其内部的反射作用,声音已发生了改变。因此,在很多情况下,抗噪信号可以在耳机内生成。

高中信息技术知识点最全汇总

信息技术基础知识点 第一章《信息与信息技术》知识点 1、1信息及其特征 一、信息的概念 信息是事物的运动状态及其状态变化的方式。 信息与信息载体的概念与区别 ①信息:指以声音、语言、文字、图像、动画、气味等方式所表示的实际内容如:书本上的知识、报刊上的新闻内容 ②信息载体:声音、语言、文字、图像、动画、气味等(只是东西不表示内容)如:书本、图片、存有数据的U盘 ☆信息与载体密不可分,没有无载体的信息,没有载体便没有信息,信息必须通过载体才能显示出来。 二、信息的一般特征 1、载体依附性 信息不能独立存在,必须依附于一定的载体,而且,同一个信息可以依附于不同的载体。 信息按载体不同可分为(文字、图形(图象)、声音、动画、视频)。 信息的载体依附性使信息具有可存储、可传递、可转换的特点。 2、价值性 ☆信息是有价值的,人类离不开信息。物质、能量和信息是构成世界的三大要素。 ☆信息与物质、能量不同,表现在两方面:一方面它可以满足人们精神领域的需求;另一方面,可以促进物质、能量的生产和使用。 GPS:全球定位系统 ☆另外,信息又是可以增殖的。 ☆信息只有被人们利用才能体现出其价值,而有些信息的价值则可能尚未被我们发现。 3、时效性 信息会随着时间的推移而变化,如交通信息,天气预报等。时效性与价值性紧密相连,信息如果没有价值也就无所谓时效了。 4、共享性----信息不同于物质、能量的主要方面 信息共享一般不会造成信息的丢失,也不会改变信息的内容。 除了一般特征外,信息还具有以下的特征:普遍性、可存储性、可传递性、可转换性、可增值性 1、2日新月异的信息技术 一、信息技术的悠久历史 信息技术(IT:Information Technology)是指一切与信息的获取加工表达交流管理和评价等有关的技术。 2、信息技术的五次革命 第一次信息技术革命是语言的使用,是从猿进化到人的重要标志; 第二次信息技术革命是文字的创造,使信息的存储和传递首次超越了时间和地域的局限; 第三次信息技术革命是印刷术的发明,为知识的积累和传播提供了更可靠的保证; 第四次信息技术革命电报、电话、广播、电视的出现和普及?,进一步突破了时间和空间的限制;

有源降噪耳机技术及现状

有源降噪耳机技术及现状 1.主动降噪耳机技术原理 随着电子产品消费市场的不断发展,日常生活中越来越多的人们使用耳机聆听高质量的音乐。然而,城市的噪声污染越来越严重,在室外使用普通耳机耳塞,只能提高音量来盖过噪声,这样一来不但不能享受美妙的音乐,对自己的听力也有很大的影响,你也许很快就会感到听觉疲劳。此时,如果想静静地享受音乐世界,那么降噪耳机可能成为最佳选择。 在降噪耳机领域,被动式噪音控制(Passive Noise Control, PNC)及主动式噪音控制(Active Noise Control, ANC)是目前最主要的两种噪音消除方式。且一般的噪音消除方式也是采用被动式降噪,例如市售的耳塞、耳罩…等。其原理是利用外部硬质材料与内部的填充材料,以隔离与吸收噪音的原理,阻当外界的噪音进入耳朵,尤其对高频噪音的降噪效果更是明显,这也是现在噪音抑制最常使用的方法。然而,這种降噪方式虽然实现容易,但对800Hz或更低频率的低频噪音而言,若要应用这种被动式减噪,需要负担大量的设备成本以及材料重量,此时被动式降噪方式则失去了实际上的效益,并且被动式降噪的方式,在抑制噪音的同时,也会阻隔使用者谈话的声音,这也是被动式的主要缺点之一。 而ANC原理是使用一套降噪控制处理电路,进行适应性运算,来输出与欲消除的噪音相位相反,頻率与能量相同的声波,以达到消音的目的;与PNC不同的是,ANC是以波形的重叠原理为基础。即由噪音与抑制声波相结合,来造成破坏性的干涉而产生声波能量相消的效果,若抑制波的波形与欲消音的声波振幅、频率相同,且反相时,则会得到消音效果,如图1所示。 (原始噪音信号)(消音信号)(消音后信号) 图1 主动消噪原理示意图 耳机主动降噪的基本概念并不复杂,但如何实现高品质的降噪效果却并不简单,特别是滤波电路的设计及生产过程控制更加关键。当前的耳机主动降噪技术主要有前馈式和反馈式两种方式。在前馈式系统(如图2)中,采样麦克风位于耳机外部或耳机罩开口处,以直接采集耳机外部的噪音信号,经过ANC处理电路后,从喇叭中播放出适当幅度的反相噪声,用以抵消进入到耳罩内的噪音,其最主要的特点是噪音的消除回路是开环的;而在反馈式系统(如图3)中,麦克风位于耳机内部喇叭的前面或附近,麦克风采集耳罩内部的噪音信号,再经过ANC电路组成的闭环负反馈回路,推动喇叭产生反向噪声信号以抵消耳罩内部的噪声,由于反馈式主动降噪系统的噪音检测麦克风在耳罩的内部,通过闭环回路反馈自动调节,因此这种方式更加精确反馈耳朵附近的噪声,降噪的效果也相对要比前馈式的更好,但结构、电路及调试工作相对要复杂些。因此对体积要求高的小耳塞一般都采用前馈式系统,对体积要求不是太高的耳罩式耳机则

降噪耳机的原理

前言 当你戴上一种经过特殊设计的耳机时,外界的噪声将不再对你造成干扰。这就是降噪耳机给我们带来的享受。为什么降噪耳机能有如此神奇的表现?本文将带你走进降噪耳机的世界。 降噪耳机的分类 可有效降低环境噪声的耳机被我们称为降噪耳机。客观来说,几乎所有耳机在设计之初都考虑到了如何降低外界噪声,但降噪耳机却在降低噪声方面进行了更多的考虑,有着更突出的表现。 降噪耳机按照原理主要分为两种:一种是被动降噪(Passive Noise-Cancelling) 耳机,另一种是主动降噪(Active Noise-Cancelling ) 耳机。所谓被动降噪耳机,就是通过耳机上的隔音材料或者是特殊的结构,尽量隔绝噪声。 以前我们介绍过的入耳式耳塞和大耳罩设计的耳机,都可以划分为被动式降噪耳机。即便下面我们研究的主动式降噪耳机,也都加入了被动降噪耳机的设计。当然,这些并没有严格的界限,因为目的只有一个:如何更有效的降低环境噪声。 而主动降噪耳机,是在耳机中设置了专门的降噪电路。一般通过音频接收器(如微型麦克风) 和抗噪声 输出芯片,通过接收、分析外界噪声的频率并产生与其相反的频率,相互减弱或抵消,从而达到屏蔽噪声的目的。

降噪耳机的系统构成 消除噪音的过程 主动降噪耳机从开始运作到人耳听到声音的过程,总共可分为几个步骤—首先,由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中/低频噪声(比如100Hz ~1000Hz);接下来,将噪声信号传至降噪电路,降噪电路进行实时运算;在降噪电路处理完成后,产生的信号通过扬声器发生与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声;最后,我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。 简而言之,就是利用微型麦克风采集噪声,通过降噪电路将噪声相位反相180 度,并产生对应的抗噪声相互抵消。一般来说,主动降噪耳机的是效果非常明显的。 相信很多朋友都有创新的声卡,而在创新声卡中附带了一个名为“Smart Recorder 的”录音软件。这个录音软件带有噪声分析功能,在录音前会先利用麦克风对环境进行录音分析。

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