主动降噪
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主动降噪(英语:Active Noise Cancellation, ANC)是一种降噪方式。其原理是根据指定的噪音,发出完全相反的声波,让两种声波在相遇时互相抵销,从而把该噪音隔除。
目前这种概念已被广泛应用在飞机的隔声耳筒和战机的隔音喇叭上。而静音机则进一步能使人们可以在一个圆锥形的“个人静音区”内,免除指定噪音的骚扰。
解释
[编辑]声音是一种压力波(pressure wave),其中包括压缩相位和稀疏相位。噪音消除扬声器发出与原始声波相同振幅,但反相的声波。这两个声波相结合,形成一个新的声波,这个过程称为干扰。当这样可以有效地使两个声波相互抵消,这个效果称为破坏性干涉。根据不同的情况和所采用的方法,由此产生的新声波可微弱到让人耳听不见。
噪音消除扬声器可设在要衰减的声源相同的位置。在这种情况下,必须和不想要的声源具有相同的音量。另外,该发射消除 信号的扬声器可能设在要求衰减的位置(例如用户的耳朵)。这样噪声消除就只要极低的音量,但只对一个用户有效。对广泛位置的噪音消除则更加困难,因为不想要的声音信号的三维波前,必须与消除信号完全吻合,并造出建构性和破坏性干扰的交互区。在小型封闭空间(如乘客所在之汽车内部)中,完整的噪音消除,才能借由多个扬声器和拾音器的回授,并测量整个外壳模型的频率响应来加以实现。
现代的主动式噪音控制是借由一部电脑,其中分析了波形的背景噪音或噪声,然后生成一个反向信号波,借着干扰的方式来消除噪音。
这是一种主动式的方法,必须使用电力,不同于被动式的噪音控制方法(隔音)不需要任何电力,如隔绝,吸音板或排气管消音器。
主动降噪与被动降噪
[编辑]主动式噪音控制方法与被动式相比,其优点一般而言是:
- 在低频时效果更好。
- 不笨重。
- 能选择性地阻绝噪音。
历史
[编辑]噪音控制系统的第一个专利是发给发明者Paul Lueg,1934年,美国专利2043416号,说明如何以反相的方式,使用消除正弦音的音波相位先决,消除在扬声器周围的任意声音。在20世纪50年代,系统的建立是为了消除直升机和飞机驾驶舱内的噪音,包括Lawrence J. Fogel在1950年代和1960年代申请的美国专利2866848号,美国专利2920138号 ,美国专利2966549号和加拿大专利631136号。 1986年,Dick Rutan和Jeana Yeager用在其环球飞行,百色制造的原型耳机。[来源请求]