Система активного шумоподавления (Active Noise Control, Active Noise Cancellation, ANC, Active Noise Reduction, ANR) является современной высокотехнологической разработкой, нашедшей широкое применение в различных технических устройствах: аудиосистемах, оргтехнике, автомобилях, самолетах, подводных лодках и даже космических кораблях. На автомобилях данная система впервые применена на автомобилях Honda в 2003 году, Toyota в 2008 году. В настоящее время система активного шумоподавления устанавливается на некоторые модели автомобилей Audi, Buick, Cadillac, Ford, Honda.

Система активного шумоподавления предназначена для подавления шума в салоне автомобиля от работы двигателя , выпускной системы , трансмиссии , использования системы отключения цилиндров . Шумы от движения по дорожному покрытию, аэродинамические шумы система не компенсирует. Система позволяет снизить уровень низкочастотных шумов на 5-12 ДБ, чем достигается уровень комфорта соизмеримый с шумоизоляцией элитного лимузина.

Наряду с повышением комфорта, применение системы шумоподавления обеспечивает снижение вибрации конструктивных элементов, вызванной звуковыми колебаниями, за счет чего уменьшается износ этих элементов и потребление топлива.

Система активного шумоподавления включает микрофоны, электронный блок управления, аудиосистему с динамиками.

Микрофоны устанавливаются на потолке салона автомобиля и непосредственно воспринимают негативные шумы. Сигнал от микрофонов поступает в электронный блок управления, где в соответствии с частотой вращения коленчатого вала двигателя рассчитывается фаза, частота и амплитуда акустических сигналов для подавления шума.

Аудиосистема генерирует эти акустические сигналы в противофазе к шуму, чем достигается его подавление. В системе активного шумоподавления используется отдельная аудиосистема или штатная аудиосистема автомобиля с расширенными функциями.

Усиленные акустические сигналы подаются на динамики, из которых два установлены в передних дверях и один (сабвуфер) за задним сиденьем. Получившийся в результате работы системы звук воспринимается микрофонами и контролируется блоком управления.

В системе активного шумоподавления заложены многопараметрические характеристики, индивидуальные для каждой комплектации автомобиля. Они учитывают конструкцию акустической системы (количество и расположение динамиков), тип кузова автомобиля , модель двигателя, конструкцию крыши (обычная крыша, люк, панорамная крыша).

Конструктивным и технологическим продолжением системы активного шумоподавления является т.н. (Active Sound Design, ASD). В настоящее время система устанавливается на автомобили Mini от BMW.

Принцип работы системы ASD построен на изменении звуковых волн с целью получения желаемого тона работы выпускной системы . Конструктивно все построено так же, как в системе активного шумоподавления: микрофоны – блок управления – аудиосистема – динамики. Только на выходе аудиосистемы не противофаза, а измененный звук.

Изменение характера звучания выпускной системы производится с помощью кнопок на приборной панели автомобиля. Переключение кнопок позволяет воспроизвести звучание выпускной системы четырех разных двигателей.

Несмотря на высокую техническую сложность, практической пользы система активного звукового оформления не имеет, а, в основном, удовлетворяет драйверские амбиции владельца. Необходимо отметить, что активный звук не слышен за пределами салона автомобиля (при закрытых стеклах дверей).

Шум для жителей мегаполисов повсюду. Разговоры, гул машин, строительных инструментов и техники, звон мобильных телефонов, звуки животных - все это не только загрязняет общий фон, но иногда психологически давит на человека.

К примеру, вы отправляетесь в путешествие или командировку, но в транспорте надрывно плачет младенец, лает собака или кто-то, не слишком считаясь с окружающими, позволяет себе высказываться обо всем, что ему пришло в голову, да еще и на повышенных тонах.

Если вы хотите заглушить хныканье плачущего ребенка, "выключить" прочие нежеланные звуки из своего восприятия, то вам пригодятся хорошие наушники. "Хорошие" в данном контексте означает то, что они будут обладать максимальным уровнем шумоподавления.

Первое, что вам нужно помнить о шумоподавляющих наушниках, это основное свойство их работы: они сначала блокируют шум, а затем позволяют насладиться высоким качеством звука.

С учетом сказанного мы предлагаем на ваш выбор список активных шумоподавляющих наушников, которые заслуживают вашего внимания и стоят того, чтобы их купили. Сделайте свой мир гармоничнее, отрегулируйте фоновый шум этими великолепными наушниками.

Лучший из лучших: Bose QuietComfort 35

Акустические шумоподавляющие наушники от фирмы Bose. Известный бренд является синонимом высококачественного звука и превосходного качества. Не удивительно, что именно эта компания с мировым именем представила миру уникальные наушники с шумоподавлением.

Наушники Bose"s QuietComfort 35 могут быть слишком дорогим удовольствием для большинства людей, но они, безусловно, самые удобные и эффективные шумоподавляющие наушники. Они выпускаются в классическом черном или белом варианте, но есть и другие цветовые сочетания.

Наушники сворачиваются в удобный пакет для хранения или перемещения. Конечно, они не дешевы, но технология шумоподавления, разработанная Bose, совершенствовалась на протяжении десятилетий. Она остается вершиной в данном сегменте современных технологий.

Наилучшее звучание: Monoprice Hi-Fi Active Noise-Canceling Headphone

Это не самые дешевые шумоподавляющие наушники на рынке, но они предлагают лучшее сочетание производительности и цены. Вы можете найти наушники, снижающие шум, всего за 300 рублей, но они вряд ли будут работать так, как обещает реклама.

Наушники Monoprice Hi-Fi обещают отличную работу по шумоподавлению. Технология активного шумоподавления блокирует окружающий шум до 22 дБ и работает на батареях AAA, обещая до 50 часов использования.

Он оснащен трехконтактным пультом дистанционного управления, который позволяет использовать их с мобильным устройством или приложениями. Сам дизайн довольно скучный. Нет совместимости с Bluetooth, но когда дело доходит до основной их функции, то в категории шумоподавления эти наушники безупречны.

Продли удовольствие: Bose QuietControl 30

Как уже упоминалось, когда дело доходит до технологии шумоподавления, то Bose - это непревзойденный лидер. Просто потому, что компания работает со звуком с 1980-х годов, имеет огромный опыт и массу отработанных и новых технологий. Компания отдельно занималась и разработкой специального оборудования для шумоподавления.

Именно благодаря Bose мы можем использовать лучшие наушники с оптимальными шумоподавляющими свойствами. Но наушники QuietControl 30 предлагает не только высокую производительность, надежность и стиль.

Эти наушники-вкладыши обеспечивают высокий уровень комфорта. Некоторые люди находят наушники-вкладыши вообще неудобными для длительного использования, поэтому для этих пользователей мы рекомендуем QuietComfort 35. Они настолько удобны, что вы даже не будете их чувствовать. Во всяком случае, дискомфорта не будет. Даже если вы будет использовать их в течение длительного периода времени.

Лучший комфорт: Sennheiser PXC 480

Когда дело доходит до комфорта, то самая удобная форма для наушников - это дизайн с размещением устройства над ухом. Эти наушники закрывают все ухо целиком, немного выходя за область раковины, что предотвращает появление давления, которое могут испытывать те, кто носит наушники непосредственно на ушах, либо внутри их.

Эти ушные устройства снабжены мягкими материалами, которые придают дополнительное удобство, снижая уровень шума. Прочные, прочные материалы обеспечивают надежность и долговечность активным шумоподавляющим наушникам. Они также имеют уникальную функцию TalkThrough, которая позволяет пользователям общаться, не снимая наушники.

Стильные: беспроводные BOHM Bluetooth

Это довольно маленькие наушники доступны по цене почти всем. В отличие от многих других шумоподавляющих наушников, BOHM включают перезаряжаемую литиево-ионную батарею, которая позволяет наслаждаться звуком до 18 часов.

От двух высококачественных стереодинамиков вы можете ожидать качественный звук с сильным басом. В качестве дополнительного бонуса предусмотрена совместимость наушников с Bluetooth, то есть вам не нужны провода. Активные наушники выпускаются в двух одинаково стильных цветовых тонах, но мы рекомендуем коричневый или золотой вариант для максимального эффекта "вау".

В дополнение к великолепной начинке наушники BOHM предложат вам изумительное удобство. Они оснащены легкими кожаными чашками для ушей, имеют мягкое оголовье. Есть даже встроенный пульт дистанционного управления и микрофон, который позволяет вам совершать беспроблемные звонки на ходу. Прослушивания музыки без стресса гарантировано.

Лучший звук: V-MODA Crossfade Wireless Over-Ear Headphones

Беспроводные наушники V-MODA Crossfade выглядят как нечто из научной фантастики. Двухцветный индустриальный стиль заставит вас выглядеть как ди-джей из будущего. Но они не просто стильные.

Они здорово звучат. Эти наушники имеют двухдиафрагменный 50-миллиметровый драйвер, который обеспечивает кристально чистый звук, который отделяет бас-гитару от средних и высоких частот мелодий.

Эти наушники позволят вам подключаться к проводной или беспроводной сети в зависимости от ваших обстоятельств. Скажем, у вас есть смартфон без разъема и нужны беспроводные наушники, но вы используете проводные наушники с рабочим ноутбуком. V-MODA Crossfade может обрабатывать оба устройства, и вы сможете синхронизировать наушники с двумя устройствами одновременно, если одновременно используете телефон и планшет.

Эти наушники могут прокачать музыку по беспроводной сети в течение примерно 12 часов с одной зарядкой. Но вы все равно сможете использовать их в проводном варианте, если батарея разрядится. Наушники поставляются в черном, хромированном, красном, белом цветовом решении.

Форсированный звук: Paww WaveSound 3 Bluetooth

Наушники WaveSound 3 спроектированы в первую очередь для путешествий. Они оснащены чехлом для путешествий, специальными конструктивными элементами, предназначенными для полетов в самолете или передвижениях в поездах.

Они включают в себя адаптер для самолетов, предназначенный для подключения к некоторым системам наблюдения в полете. Они блокируют шум в кабине, убирая до 23 дБ нежелательного внешнего шума. В дополнение к четкому звуковому воспроизведению и шумоподавлению, WaveSound 3 имеет встроенный микрофон для звонков (пожалуйста, не делайте этого в самолете!).

Легкая и прочная металлическая конструкция будет удобно сидеть на вашей голове. Ценители звука говорят, что наушники WaveSound 3 отлично справляются с шумом, предлагая великолепное звучание любимых песен особенно в поездках по железной дороге.

Лучший дизайн: наушники AKG N60

Портативный, легкий и привлекательный дизайн наушников AKG N60 идеально подходят для тех, кто находится в пути. Благодаря 30 часам автономной работы и зарядке USB это устройство придется по вкусу тем, кто не сидит на месте.

AKG N60 выполнены из пластика, обернутого в высококачественную кожу, которая простирается на ушные раковины. Активное шумоподавление присутствует, но реальная привлекательность этих наушников в утонченном дизайне. В звуковых максимумах средние частоты очень четкие, а минимумы имеют большую глубину, детализированный бас.

Итог

Все указанные модели предлагают разную степень шумоподавления, но всегда идеальный звук и удобство для пользователя. Выбирайте свой тип наушников, загружайте великолепные композиции, и наполняйте свой мир своим звучанием.

При покупке наушников для улицы и транспорта, одной из важнейших характеристик является степень их шумоизоляции. Но насколько бы она ни была хороша, увы, невозможно изолировать все внешние шумы. Для желающих оценить все мельчайшие детали музыкального произведения в любых условиях были придуманы наушники с активным шумоподавлением, принцип работы которых и будет рассмотрен далее.

В отличие от шумоизоляции, которая сама по себе пассивна и определяется конструкцией наушников, шумоподавление подразумевает воздействие на приходящий из вне шум. Поэтому оно, собственно, и активное

Активное шумоподавление

Активное шумоподавление реализуется за счет специальной электрической схемы, встраиваемой в наушники или располагаемой на кабеле.

Разумеется, такая схема требует дополнительного источника питания, поэтому наушники с активным шумоподавлением всегда снабжены отсеком для батарей или аккумуляторов.

Сложение сигналов с разными фазами

Для понимания принципа активного шумоподавления придется немного погрузиться в понятие фазы. Если речь заходит о взаимодействии двух сигналов, фазы которых отличаются, то в первую очередь стоит рассмотреть два крайних случая (для простоты будем считать, что рассматриваются два одинаковых сигнала):

Случай 1: сигналы синфазны — т.е. оба находятся в одной фазе. Когда два таких сигнала встречаются, то они просто складываются. В каждый момент времени итоговый сигнал будет равен сумме двух исходных.

Случай 2: сигналы противофазны — т.е один сигнал перевернут относительно второго. Такие сигналы будут вычитаться.

Иначе говоря если мы сложим один и тот же сигнал в фазе с ним же в противофазе, то получим полное отсутствие сигнала, т.к. они друг друга полностью нейтрализуют (в идеале ).

Все остальные варианты, находящиеся между синфазностью и противофазностью приводят к частичному подавлению или усилению сигналами друг друга.

К чему это я так долго рассказываю вам о фазе, а вот почему:

А ктивное шумоподавление построено именно на факте взаимоподавления противофазных сигналов .

Как реализуется активное шумоподавление

Идея достаточна проста. В прослушиваемую вами музыку подмешивается шум, который берется из окружающего пространства. Этот шум улавливается встроенными микрофонами. Но фишкой является то, что фаза подмешиваемого шума изменяется на противоположную.

В итоге получается, что в ухе встречаются внешние шумы и шумы, добавленные системой шумоподавления. Из-за противоположности фаз они подавляют друг друга. Вот и всё. Не правда ли гениально?)

Реальность

Конечно, подавить шум на все 100.00% невозможно, мир не идеален. Шум на улице далекоо не такая красивая и простая волнушка. Но в сравнении с пассивным шумоподавлением разница колоссальна.

Для представления возможностей активного шумоподавления, представьте, что работая отбойным молотком настройке вы можете вполне комфортно наслаждаться музыкой, если используете наушники с активным шумоподавлением.

Какие бывают наушники с активным шумоподавлением

На сегодняшний день, наушники с активным шумоподавлением бывают как полноразмерными или накладными, так и обычными затычками.

Для лучшего шумоподавления микрофоны, улавливающие вешние шумы должны быть расположенны непосредственно на самих чашах наушников. А сигнал каждого микрофона должен подмешиваться в свой канал.

Часто активное шумоподавление реализуется в беспроводных наушниках. Это удобно, т.к. питание и часть электроники в них уже имеется, а с современными технологиями не трудно дополнить наушники парой микрофонов и лишней микросхемой.

Однако часто производители, для упрощения конструкции и сокращения затрат на производство, размещают микрофон на пульте провода. Такой вариант хуже, но активное шумоподавление все равно вносит вклад в шумоизоляцию.

Активное шумоподавление для наушников можно реализовать и собственноручно. Вариант схемы и объяснение ее работы будут рассмотрены в одной из следующих статей.

Отличного всем звука!

В подавляющем большинстве случаев рядовому меломану хватает обычных и качественных или, как вариант, накладных моделей для того, чтобы отвлечься от внешнего мира и насладиться своим внутренним вкупе с какой-нибудь дивной композицией.

Но бывают такие случаи, когда помогут только наушники с шумоподавлением, причём не просто помогут, а улучшат самочувствие и значительно облегчат жизнь. За примерами далеко ходить не надо - вы пробовали отдохнуть в плацкарте с весёлой компанией по соседству? Или поспать во время длительного перелёта на 8-10 часов? В грохочущем автобусе или маршрутке отдых тоже становится проблемой. Поэтому наушники с шумоподавлением - это, как часто бывает, единственный вариант, чтобы успокоить свои нервы и спокойно отвлечься от суеты и окружающего мира. Стоит надеть на голову одну из нижеописанных моделей, как наступает долгожданное счастье тишины и умиротворения в компании с любимой музыкой или радиостанцией.

Итак, попробуем разобраться. Наушники с шумоподавлением: что это такое, какие модели заслуживают внимания, что хорошо для офиса, а что для дома? Обозначим наиболее удачные модели в виде рейтинга, взяв в расчёт мнения специалистов этой области и отзывы рядовых владельцев.

1. Bose QC 25
2. Bose QC 20i
3. Sennheiser MM 550-X Travel
4. Denon AH-NCW500
5. Jabra Evolve 80 UC

Bose QC 25

Эту модель не зря прозвали «Большие убийцы шумов». Производитель позиционирует её как инновационное устройство с максимальным уровнем шумоподавления. Судя по спецификации, модель способна отсекать 95% внешнего шума.

Наушники с шумоподавлением Bose QC 25 считаются активной системой и работают от одной аккумуляторной батареи типа ААА. Хватает её примерно на 30 с небольшим часов. Также стоит отметить, что модель имеет отличную эргономику и прекрасно сидит на голове. Чашки толково обхватывают уши, за счёт чего давления практически не ощущается.

Владельцы в своих отзывах оценили глубокий и обволакивающий бас, а также наличие красивого и компактного чехла. Также покупателей вполне устроила пассивная система шумоподавления, если аккумуляторная батарея села. Некоторых отпугивает цена на гаджет, но, судя по отзывам экспертов, баланс цены и качества соблюдается на должном уровне.

В комплект поставки, кроме чехла, входит встроенный и удобный пульт дистанционного управления, а также съёмный кабель, который совместим со всеми устройствами Apple и некоторыми гаджетами на платформе «Андроид». Многие владельцы обозначили модель QC 25 как наушники с шумоподавлением для метро.

Ориентировочная цена - 23 000 рублей.

Bose QC 20i

Если предыдущего респондента можно назвать лучшим среди накладных и полноразмерных моделей, то QC 20i - среди внутриканальных. И здесь уже уместно прозвище «Маленькие убийцы шумов». Так же, как и 25-я модель, наушники с шумоподавлением QC 20i могут работать в активном и пассивном режиме. Для поддержания активного режима предусмотрен встроенный аккумулятор, которого хватает примерно на 15 часов.

Некоторые владельцы в своих отзывах сетуют на не совсем удобный кейс, где хранится аккумуляторная батарея, называя его «бельмом на глазу», но после нескольких дней работы чувство дискомфорта пропадает. Пользователям понравилась эргономика гаджета - наушники не выпадают и удобно сидят.

Мнения экспертов и владельцев

В плане звучания девайс порадовал: могучие и чёткие басы, яркие высокие частоты и хорошо сбалансированные средние. Единственное, что владельцы в своих отзывах отмечают как минус, - это отсутствие «честного» звучания, потому как многие музыкальные композиции на выходе получаются слегка приукрашенными. Особенно это заметно на высоких и низких частотных диапазонах. В связи с этим остаётся порекомендовать тест-драйв гаджета перед покупкой, дабы не разочароваться после приобретения. К тому же высокая цена не позволяет сделать покупку легкомысленной.

Устройство отлично синхронизируется со всеми продуктами компании Apple и некоторыми устройствами на платформе «Андроид». Владельцы гаджета в подавляющем большинстве позиционируют модель как наушники с шумоподавлением для офиса: маленькие, удобные и практичные.

Sennheiser MM 550-X Travel

Эту модель можно назвать качественным универсалом в стиле ретро. Наушники с шумоподавлением Sennheiser 550-й серии выглядят как «привет из 80-х», но, в отличие от старых моделей, работают отменно.

По своим акустическим характеристикам эта модель обгоняет QC 25 по некоторым пунктам: «правильное» звучание, сбалансированная басовитость и «мясистость». Единственное, в чём проигрывает серия ММ 550 - это в качестве шумоподавления: 90% к 95% у QC 25.

Отзывы владельцев

Среди неоспоримых преимуществ владельцы в своих отзывах отмечают отсутствие проводов и продолжительное время автономной работы в активном режиме. Также среди прочих положительных черт есть и другие отличительные нюансы, которыми обладают эти наушники с шумоподавлением. Обзор показал, что гаджет в полном объёме поддерживает технологию SRS WOW HD, а значит, обладателя девайса ждёт отличное пространственное звучание.

Кроме всего прочего, модель прекрасно сидит на голове и позволяет проводить за любимым занятием много времени без какого-либо дискомфорта. Ну и последний момент, который может стать критичным во время выбора наушников - это сменная аккумуляторная батарея, - весьма редкое качество даже у дорогих аналогов.

Ориентировочная цена - 30 000 рублей.

Denon AH-NCW500

Это сравнительно компактная модель наушников с шумоподавлением, отличающаяся от массы других довольно интересной системой управления. Гаджет оснащён крепким пластиковым корпусом, который отлично перекликается с кожаными вставками.

О системе управления нужно упомянуть отдельно. Универсальная кнопка переключения треков, старта и паузы расположена на обоих частях наушников. Кроме этого, на одной из амбушюр расположен очень удобный регулятор громкости в виде кольца.

Что касается режима активного шумоподавления, то он здесь заметно слабоват, если сравнивать с предыдущими участниками рейтинга. Тем не менее во время работы или отдыха вы не услышите работающего ксерокса или шума от кондиционера. Активный режим шумоподавления посадит аккумуляторную батарею примерно за 10 часов в беспроводном режиме, а после можно подключить провода и работать с пассивной системой.

Мнение пользователей

Владельцы в своих отзывах очень тепло отзываются о модели. Практически всех устроили шумоподавляющие характеристики вкупе с отменным звучанием. Особенно хорошо гаджету даются басы и высокие частоты, которые качественно и «правдиво» доносят до слушателя всю информацию. Некоторые жалуются на небольшие провалы в средних частотах, но это заметно в ряде редких композиций.

Ориентировочная цена - 15 000 рублей.

Jabra Evolve 80 UC

Бренд до сих пор славится своими «Блютуз»-гарнитурами, которые целиком и полностью покорили бизнес-сегмент. В новой линейке Evolve компания сделала упор на ту же сферу, то есть разработала очередной качественный гаджет для бизнеса.

Эта модель единственная из всех рассмотренных, которую можно назвать гарнитурой. Другие участники рейтинга имеют микрофон, но он встроен в наушник и расположен сравнительно далеко ото рта, в то время как модели Evolve оснащены специально штангой с шарниром для большего удобства. И если в первом случае мы имеем посредственное качество передачи из-за далёкого расположения, то во втором - всё ровно наоборот.

По большому счёту можно сказать, что Jabra Evolve 80 UC - это не только но и полноценная гарнитура, то есть «два в одном». Владельцы в своих отзывах не раз отмечали эту приятную особенность, а особенно тепло отзывались о ней диспетчеры и стримеры. Также многих владельцев порадовал режим «Не беспокоить». Если он активирован, то амбушюры загораются красным цветом, оповещая тем самым окружающих о занятости пользователя. Время автономной работы гаджета вполне приемлемо и колеблется в пределах суток. К звучанию также нет никаких вопросов - всё практически идеально, и каких-либо критичных замечаний не было.

Ориентировочная цена - 20 000 рублей.

Самым важным компонентом работы автомобиля является процесс воспламенения смеси топлива и воздуха в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Двигатели внутреннего сгорания появились довольно давно, и все это время инженеры работали над системой подавления низкочастотных шумов, возникающих при работе машины. Технологии энергосбережения позволили создать более экологически чистые и экономичные автомобили, но проблема шума в кабине все еще осталась. Уменьшение количества цилиндров с более эффективными и более экологически чистыми двигателями снижает частоту и повышает вероятность более интенсивной и раздражающей езды для пассажиров.

Технология активного контроля шума (англ. active-noise-control (ANC)) использует аудиосистему автомобиля для уменьшения нежелательного шума, создаваемого двигателем. Чтобы уменьшить этот шум, инженеры используют активное акустическое управление или ANC для генерации сигналов шумоподавления, которые воспроизводятся на динамиках в кабине автомобиля.

Более внимательный взгляд на систему активного шумоподавления

Активное управление аудио звуками – это методология обработки сигналов, которая уменьшает эффективную амплитуду звука для улучшения отношения сигнал/шум (SNR), что позволяет частично «заглушить» нежелательные шумы. Технология активного контроля шума также еще называют шумоподавлением (англ. audio noise reduction (ANR)). Данная методология основана на когерентной акустике, которая точно воспроизводит исходное звуковое поле во всех его формах. Она использует усилители и микрофоны внутри автомобиля, а также цифровую обработку сигналов (DSP) для подавления шумов. Звук можно описать как волну давления, состоящую из амплитуды и фазы.

Система шумоподавления встраивается в звуковое устройство, излучающее волну с одинаковой амплитудой, но с фазой на 180 ° (инвертированная фаза, также известная как противофаза) сдвинутой относительно исходной волны. Процесс рекомбинации двух волн основан на физическом принципе, называемом деструктивной интерференцией. ANC достигается с помощью схем смешанного сигнала или DSP с алгоритмом управления для анализа формы сигнала звука для генерации усиленной противофазовой волны для преобразователя.

Эти системы все больше полагаются на интегрированные системы (SoC), оснащенные высокопроизводительными стандартными процессорами и программной инфраструктурой. Ресурсы в режиме реального времени необходимы для быстрого внедрения и завершения циклов управления обратной связью, чтобы решение ANC работало должным образом.

Идеальный метод для реализации такого решения использует цифровую обработку сигнала (рисунок выше). Типичная автомобильная система на базе ANC использует четыре или пять сабвуферов звуковой системы и добавляет три-шесть микрофонов. При такой настройке система может уменьшить шум в диапазоне от 30 до 250 Гц (спектр охватывает частоты зажигания четырехцилиндрового двигателя) в пассажирском салоне.

Особенности разработки

ANC генерирует противофазу (180 °), которая идеально подходит к этому источнику помех. Чтобы получить максимально эффективные результаты, система ANC также должна быть расположена достаточно близко к источнику шума, главным образом передаваемого в одном направлении.

Системы ANC используют один из двух основных методов:

• Адаптивный метод удаления: он основан на одном или нескольких микрофонах для обнаружения шума и генерации противошумовой волны.
• Метод синтеза: он включает в себя выборку и сохранение ряда шумовых циклов и генерирование сигнала шумоподавления на основе сохраненной информации.

Такая система особенно полезна для таких приложений, как промышленное оборудование, динамические системы и бытовая техника.

На данной схеме блок Dff представляет собой звено задержки поступления звукового сигнала на динамик. Микрофон воспринимает звуковой сигнал и посылает его на фильтр G(ω), после чего происходит смешивание звуков для компенсации.

Система, как правило, строится либо на основании прогнозирования, где когерентный входной звуковой сигнал обнаруживается прежде, чем распространится далее, либо же используется управление с обратной связью, в которой активный регулятор шума пытается преодолеть помехи без входного звукового сигнала. Вариант 1 показан на блок-схеме выше, второй – на блок схеме ниже.

В типичной конфигурации Гарвардская архитектура цифровой обработки сигналов представляет собой ядро системы — она может выполнять математическую обработку и манипулирование реальными сигналами, такими как голос, звук и видео. В приложении для подавления шума цифровая обработка сигнала исследует характеристики формы сигнала входного шума и затем генерирует его противошумовую форму. Поэтому человеческое ухо получает меньше «белого» шума, так как «фильтрация» происходит в реальном или почти реальном времени.

Кодеки необходимы в аудио приложениях, поскольку он может преобразовывать аналоговые сигналы реального мира (например, звук) в цифровые сигналы для обработки микропроцессором и обратно к аналоговым для человеческого уха. Как правило, используют фильтры, работающие по методу наименьших средних квадратов (LMS) или с конечным импульсным откликом (FIR), которые могут изменять коэффициенты во время работы, эффективно решать проблему фактической оценки шума и, таким образом, максимизировать производительность системы в реальных условиях.

Пассивный контроль

Методы управления шумом в основном пассивны и активны с точки зрения контроля. Пассивная техника идентифицирует частотный диапазон шума и увеличивает коэффициент усиления сигнала (голос или музыку) таким образом, чтобы он максимизировал отношение сигнал / шум этой полосы и, в свою очередь, получал более четкую разборчивость сигнала. Пассивная технология не очень сложна в реализации, хотя может потребоваться серия измерений в частотной области. Метод шумового контроля, который считается пассивным, называется «шумовым шлюзом».

Выводы

Управление звуковыми помехами в транспортном средстве задача сложная, так как звук производится многими механическими компонентами, а также при взаимодействии объектов с дорогой и воздухом. Промышленные усилия во многом привели к снижению шума от автомобиля. В то же время были подняты опасения относительно полной тишины транспортных средств — они могут представлять опасность для пешеходов, которые, возможно, не смогут услышать приближающуюся машину.

Технология активного контроля шума довольно эффективна и способна снизить его примерно на 20 дБ.