穩態噪聲 此類穩態噪聲還有水泵噪聲、空調噪聲、機房噪聲、附近管道噪聲。通常采取的降噪方式是改變濾波,把干擾噪聲所處的頻段過濾掉,對于固定濾波頻率的探知機這幾乎是不可能的。即使是對可管理濾波頻率的探知機來說,準確找到需要過濾的干擾頻段也并不是一件容易的事。對于例2中所遇到的情況,干擾噪聲來自工地上的不同機器,它們所發出的噪聲并不是同一頻率,要想把它們全部過濾掉,傳統探知機就鞭長莫及了。
傳統探知機濾波功能通常以漏水噪聲作為濾波考量對象,采用高通濾波、低通濾波、帶通濾波方式濾除干擾噪聲,本文探討將噪音源作為考量對象使用自適應帶阻濾波器解決該類問題,帶阻濾波器(band stop filters, BSF)與帶通濾波器的概念相對,是指能通過大多數頻率分量,但將阻帶范圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器。通過探知機遠離漏水區域,靠近噪音源來拾取干擾噪聲,通過頻率分析電路記錄噪聲頻率分布,作為帶阻濾波器的抑制帶寬參數,從而將干擾噪聲濾除。如遇到多個噪聲源可采用多次拾取噪聲源頻率多重濾波的形式。
空氣傳播的噪聲
相較傳統被動降噪技術而言,近些年已經逐漸平民化的主動降噪技術(Active Noise Control,ANC)使人眼前一亮。1989年首款商用 Acoustic Noise Cancelling 耳機推出,可提供高效降噪效果和通信質量,變革了飛行員的飛行體驗。經過近三十年的發展,主動降噪技術日益成熟,如今的各大耳機廠商和車載音響提供商均有相應的ANC產品,筆者有幸接觸過一款某品牌主動降噪頭戴耳機,當時在喧鬧的商場,打開耳機上的主動降噪功能,整個世界都安靜了。
主動降噪又叫有源消聲,不同于傳統被動降噪將噪聲反射、吸收消極防御的模式,而是采用“以毒攻毒”的主動出擊模式。所有的聲音都由一定的頻譜組成,如果可以找到一種聲音,其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣,只是相位剛好相差180°就可以將這噪聲完全抵消掉。假設噪音為一個波形為正弦曲線的簡諧波,噪聲監測麥克風拾取了噪聲的波形,并傳輸給降噪芯片,通過計算,耳機內側的降噪揚聲器發出一個與噪聲振幅相等,頻率相等,相位相差180°的聲波,通過和噪聲的疊加,產生了振幅為零的新的波形,對于人耳來說,就像按下了“靜音鍵”。 |