Метод активного подавления акустических шумов, поступающих в наушники из окружающего пространства, основан на анализе частоты, фазы и мощности звуковой волны (она принимается микрофонами, установленными по периметру динамика наушника), а после определения этих характеристик специальным контроллером, он же дает команду генератору, работающему в составе системы шумоподавления, - «сгенерировать звуковую волну с такими же величинами частоты и мощности, но противоположную по фазе». И когда эти противофазные волны «встречаются», происходит «уничтожение» шума.
В теории все просто, а на практике вследствие того, что на вычисление характеристик волны шума контроллером затрачивается время, за эти «потерянные» миллисекунды фаза шумоподавляющей волны и фаза волны шума уже никак не могут быть точно противоположными, а значит и полного уничтожения шума не происходит. Особенно заметно «неполное уничтожение» шума на частотах выше 1 кГц.
Если бы микрофоны, принимающие шумы, были установлены подальше от наушников и поближе к источникам шума, то у вычислительного контроллера появился бы «резерв времени», в течение которого контроллер и генератор успели бы сформировать «противоволну» и выдать ее в момент «прибытия» шума к наушникам, в результате чего шум был бы подавлен до нуля. Но как эту идею реализовать на практике?
Первый шаг в этом направлении сделали ученые Иллинойского университета в Урбане-Шампейне: они разработали и построили экспериментальный образец установки, осуществляющей «превентивный отлов шума» вблизи источника, передачу его характеристик по Wi-Fi-сети на радиоприемник, размещенный непосредственно на динамике и выдающий данные о шуме на вход системы акустического шумоподавления. Установка с динамиком обеспечивает «наглядность» работы новой технологии, а перенос этой технологии в наушники, по мнению изобретателей, не будет слишком сложным.
Итак, вблизи источника шума американские ученые-акустики разместили звукозаписывающее устройство, подключенное к Wi-Fi-передатчику. Поскольку скорость распространения радиоволн (передающих информацию об акустическом шуме) примерно в миллион раз выше, чем скорость распространения звука, система шумоподавления, установленная на динамике, получит через Wi-Fi-приемник данные о шуме да его «прибытия» к динамику. Благодаря чему волна шума и шумоподавляющая волна будут точно в противофазе и шум 100%-но уничтожается. Проведенные эксперименты показали, что новая технология шумоподавления обеспечивает хорошие результаты на частотах до 4 кГц, а на частотах вблизи 1 Кгц (где современные системы шумоподавления малоэффективны), она обеспечивает подавление шума почти на 7 дБ выше, чем системы, используемые в настоящее время в наушниках.
Комментарии
Отправить комментарий