Führt technische Begriffe im Zusammenhang mit Sound- und Audio -Technologie, wesentliche Physik in der Klang- und Audioforschung und -entwicklung, Begriffen in Mathematik und Begriffen in Bezug auf Technologie ein, die als Trend der Ton- und Audio -Technologie Aufmerksamkeit erregen.
Schlüsselwörter: aktive Rauschunterdrückung, digitale Signalverarbeitung, digitaler Filter
In jüngster Zeit ist die Rauschunterdrückungstechnologie selbst bei kabellosen Ohrhörern mit niedrigem Preis allgemein anerkannt.
Die Theorie ist sehr einfach, aber es ist eine Technologie, die sich in Zukunft entwickeln kann.
Tatsächlich war diese Rauschunterdrückungstechnologie der Grund, warum ich mich für Klang, Signalverarbeitung und räumliche Klang interessierte.
In der Einführung des Labors im College zeigte ich mir eine Demonstration der Geräuschstündungstechnologie, aber als ich meinen Kopf in den angegebenen Raum steckte, hörte der Sound, den ich bisher verschwunden war, und sagte: "Wie diese Magie. Ich erinnere mich noch daran, dass ich war. schockiert!
Als ich jedoch mit dem ZE8000 die Geräuschstündung entwarf, wurde mir klar, dass es nicht so gut funktionieren würde und dass es notwendig war, in verschiedenen Einschränkungen zu versuchen.
Ich war erneut der Meinung, dass es notwendig war, hart zu arbeiten, und dass es die einzige Technologie war, die das Wissen und Wissen in der Entwicklung angesammelt hatte.
Wir glauben, dass es wichtig ist, den Inhalt korrekt zu verstehen, um mit der technischen Entwicklung im vorherigen Zeitalter einer solchen Lärmstündung fortzufahren.
・ Unterschied zwischen passiv und aktiv
Es gibt zwei Haupttypen von Rauschunterdrückungstechnologie, die Rauschen unterdrücken.
Einer ist passiv und der andere aktiv.
Einfach ausgedrückt ist es eine Methode, um die Invasion des Rauschens zu blockieren, und wird auch als Ohrstöpseleffekt bezeichnet.
Das physische Siegel von Kopfhörern und Kanal -Ohrhörern verbessert den Schalldämmungseffekt.
Block einfach das Geräusch? Es scheint, dass der Effekt sehr hoch ist und wenn er fest entworfen ist, reicht er aus, um das Geräusch zu unterdrücken.
Hauptsächlich kann das Geräusch des mittleren Bereichs bis zum hohen Bereich unterdrückt werden.
Dies ist eine Methode, um das eindringende Rauschen durch digitale Signalverarbeitung zu löschen.
Im Allgemeinen wird es oft ANC genannt.
Wir verwenden einen Mechanismus, um das Rauschen zu beseitigen, indem wir das Rauschen mit einem an Ohrhörern und Kopfhörern angebrachten Mikrofon erhöhen und das Schallsignal des Schallsignals und die umgekehrte Phase hinzufügen.
Der Mechanismus ist sehr einfach, aber der Effekt ändert sich abhängig von der Leistung des Mikrofons, das Rauschen verdient, und der digitale Filter, der auf das Schallsignal angewendet wird, sodass Sie ein hohes Maß an Technologie benötigen.
Wenn Sie Ohrhörer und Kopfhörer tragen und Musik in einer großen Umgebung (zum Beispiel in einem Zug oder in der Nähe eines Autos) hören, ist es aufgrund des externen Geräusches schwierig, Musik zu hören. Eine aktive Rauschunterdrückung wird verwendet, um dieses Rauschen zu unterdrücken. Obwohl der Text als Rauschen geschrieben ist, bedeutet dies speziell Rauschen.
・ Das Prinzip der Aufhebung der Welle der entgegengesetzten Phase
Es ist sehr einfach wie ein Mechanismus.
Erstens ist der Klang eine Welle, die durch Druckänderungen in der Luft vorgeschlagen wird.
Durch Überlappung der Schallwelle der gegenüberliegenden Phase von 180 ° kann der Schall wie in der Abbildung gezeigt gelöscht werden.
Dies ist das Prinzip der Geräuschunterbrechung.
(Abb. 1) Stille durch überlappende Schallwellen 
・ ANC -Methode
Die aktive Rauschunterdrückung (ANC) hat drei Haupttypen.
Feed Forward, Feedback -Methode, Hybridmethode.
Jeder erklärt die Eigenschaften.
Das Mikrofon wird außerhalb des Kopfhörers installiert und der externe Klang wird mit den Mikrofonen erfolgt und das Rauschen wird entfernt.
Das Merkmal des Feed -Vorwärtssystems ist, dass es den Geräusch in einem breiten Band flach flach entfernen kann.
Aus der Perspektive der Auswirkungen auf das Musiksignal hat das Feed -Forward -System nur ein externes Rauschen und fügt das Signal der invertierten Phase hinzu, um das Rauschen im Prinzip nicht zu entfernen.
Das Signal, das das Rauschen beseitigt, wird erzeugt, indem ein digitaler Filter auf das externe Rauschen angewendet wird.
Dieser digitale Filter wird durch Berechnung der Differenz zwischen der Übertragungsfunktion von der Rauschquelle bis zur Spurposition mit dem angeschlossenen Kopfhörer und der Übertragungsfunktion von der Rauschquelle zur Spurposition mit dem Kopfhörer mit dem Kopfhörer auf das Kopfhörer ausgelegt.
Die Übertragungsfunktion variiert stark von der JIG, um die Übertragungsfunktion und ihre Genauigkeit zu messen.
Seien Sie vorsichtig, da digitale Filter möglicherweise überhaupt nicht entworfen werden.
Darüber hinaus kann das Design selbst durchgeführt werden, kann jedoch nicht in der Höreffekte zu spüren sein.
Darüber hinaus können die Art und Menge der digitalen Filter eingeschränkt werden.
Wenn eine Annäherung an die Ressource für den aus der Übertragungsfunktion berechneten Filter erforderlich ist, ändern sich die Filtermerkmale aufgrund dieser Näherung des Filters, auch wenn die Übertragungsfunktion aus dem Rauschen genau gemessen wird. ändert sich stark.
Es ist auch notwendig, sich von der Produktion von Jigs zur Übertragungsfunktion zu erholen, und das digitale Filterdesign, um die Genauigkeit zu erhöhen.
(Abb. 2-1) Mechanismus des Vorwärtssystems 
(Abb. 2-2) Merkmale der Rauschunterdrückung durch Vorwärtsmethode [Horizontale Achse: Frequenz, vertikale Achse: Verstärkung]
Innerhalb der Kopfhörer werden Mikropones installiert, wobei der Zustand beobachtet wird, in dem das Geräusch von außen austritt und das Trommelfell erreicht und das Geräusch beseitigt.
Das Merkmal der Rückkopplungsmethode ist, dass das Mikrohon in der Nähe des Trommelfells platziert ist und das Rauschen, das das Trommelfell erreicht, genau genau sein kann, um die genaue Übertragungsfunktion zu messen, sodass das Rauschen tiefer zum niedrigen Bereich entfernt wird Es.
Aus Sicht der Auswirkungen auf das Musiksignal deckt die Feedback -Methode auch den Musikbass, da der Klang der Regeneration klingt und das Geräusch beseitigt.
Daher ist es notwendig, den niedrigen Bereich des Musiksignals nur im Voraus zu heben. Dies kann das SN -Verhältnis verschlechtern und sich negativ beeinflussen.
Da es extrem schwierig ist, ein Mikrofon in der Trommelposition zu platzieren, können Messfehler am Beobachtungspunkt die Rauschentfernungsleistung beeinflussen.
Daher ist es in der Entwicklung erforderlich, die Eigenschaften mit dem Zielgehäuse zu messen und den Koeffizienten und den Gewinnwert des digitalen Filters anzupassen.
Diese Parameteranpassung verändert die Leistung der Rauschentfernung und die Qualität der Musik erheblich, sodass es erforderlich ist, die Genauigkeit zu starten und zu erhöhen.
(Abb. 3-1) Mechanismus der Rückkopplungsmethode
(Abb. 3-2) Merkmale der Rauschunterdrückung durch Rückkopplungsmethode [Horizontale Achse: Frequenz, vertikale Achse: Verstärkung]
Das Hybridsystem kann beide Eigenschaften nutzen, indem die Feed -Forward -Methode und die Feedback -Methode kombiniert werden.
Da es jedoch erforderlich ist, ein Mikrofon sowohl auf der Außen- als auch innen zu installieren, nimmt die Anzahl des Mikrofons zu. Darüber hinaus ist es notwendig, die Lage des Mikrofons zu berücksichtigen, das das Gehäusedesign beeinflusst.
Die Auswirkungen auf das Musiksignal und die Vorsichtsmaßnahmen, wenn Sie tatsächlich entwerfen, sind die gleichen wie in den beiden oben genannten Methoden.
Die Schwierigkeit des Designs ist hoch, da gleichzeitig ein Futtermittelsystem und ein Feedback -Methode festgelegt werden müssen.
(Abb. 4-1) Hybridmechanismus
(Abb. 4-2) Merkmale der Rauschrepression durch Hybridsystem [Horizontale Achse: vertikale Achse: Verstärkung]
・ Tatsächliches ANC -Design
Wireless Ohrhörer und drahtlose Kopfhörer sind die grundlegende Konfiguration, in der die Treibereinheit ein Signal aus der Treibereinheit über einen digitalen Filter für ANC ausgibt.
Es gibt verschiedene Faktoren wie Mikrofone, Leistung, Treibereinheiten und Wohnungsbau, digitales Filterdesign, Messung der Geräte für Filterdesign, Gewinnabstimmung usw.
Eine weitere IC -Konfiguration ist ebenfalls wichtig.
Schließlich ist der Signalausgang aus der Treibereinheit "ein Signal, das das regenerative Signal + -Reary abspricht". Gleichzeitig kann es mit einem Chip abgeschlossen werden, wenn Sie ein recyceltes Signal vom Smartphone erhalten, wenn Sie ein Signal erstellen können, das Rauschen abbricht.
Infolgedessen kann der Schaltungsbereich reduziert und kleiner werden.
Alternativ ist es möglich, einen ANC -dedizierten IC getrennt vom Bluetooth -IC hinzuzufügen.
Der Schaltungsbereich nimmt zu und der Stromverbrauch nimmt zu, aber es ist möglich, die Leistung zu erhöhen.
Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, nur die Leistung des ANC zu berücksichtigen, aber es ist erforderlich, den Schaltungsbereich, die Anzahl der Mikrofone, die Anzahl und die Treibereinheit zu bestimmen und die umfassende Konfiguration durch das Produktkonzept zu bestimmen.
Im ZE8000 wird der Sound mit einem Mikrofon gesammelt, das außerhalb des Kopfhörers liegt das regenerative Signal. Wir betrachten die Musikwiedergabe als oberste Priorität und wählen eine Feedforward -Methode aus, die sich nicht auf das Musiksignal auswirkt. Zusätzlich wird die ANC -Verarbeitung in Bluetooth IC durchgeführt, um den Schaltungsbereich so klein wie möglich zu verringern. Wir machen uns für die Messgeschäfte für die Filtergestaltung und erzielen einen natürlichen ANC -Effekt ohne Druck.
(Abb. 5) Interne Struktur von ZE8000
・ Numerisches Leistungs- und Messsystem als Marketing
Haben Sie jemals eine ANC -Leistung als "maximal ** dB" in den mit ANC ausgestatteten Ohrhörern gesehen?
Oder ein ANC -Ohrhörer mit guter numerischer Leistung kaufen, das? Ist es nicht wie erwartet? Hast du dich jemals gefühlt?
Der Wert von "maximal ** dB" wird als ein Marketingelement verwendet.
Mit anderen Worten, es ist ein Index, um den Wert des Produkts leicht zu verstehen.
Je höher die Zahl ist, desto höher ist die Leistung von Rauschrepressionen, aber es ist notwendig, die Bedeutung dieser Zahl korrekt zu verstehen.
Erstens ist diese Zahl der Wert des "Spitzenwerts bei einer bestimmten Frequenz".
Mit anderen Worten, es ist die maximale Leistung, die herauskommt, wenn der reine Klang einer bestimmten Frequenz gespielt wird.
Aber denken Sie darüber nach. Erstens gibt es nicht viel Lärmumgebung von reinem Klang.
Mit anderen Worten, nur weil diese Zahl gut ist, ist es nicht immer möglich zu sagen, dass der Klang in der tatsächlichen Rauschumgebung hoch ist.
Als Index, um den Wert des ANC zu vermitteln, ist die Realität, dass dies geschrieben wird, weil es einfach und leicht zu verstehen ist.
(Abb. 6) ANC Numerische Leistung als Marketing
Was soll ich also tun, um die Leistung der Rauschrepression richtig zu bewerten?
Die Methode zur Messung und Bewertung der Rauschunterdrückungsleistung durch physikalisches Volumen ist in JEITA als RC-8142A festgelegt [12].
In der Messumgebung ist das Schallenergiefeld, das an jedem Messpunkt eine gleichmäßige akustische Energie aufweist, und der Fluss der akustischen Energie, in alle Richtungen erforderlich.
Es ist jedoch nicht einfach, in einer so besonderen Umgebung zu messen.
Und selbst wenn es unter den oben genannten Bedingungen gemessen werden kann, ist nicht klar, dass der Bewertungsindex mit dem Höreindruck einer Person übereinstimmt.
Wir denken über "Was sind die Bewertungsindikatoren, die dem Höreindruck entsprechen?"
Dies liegt daran, dass es den Wunsch gibt, die Bewertungsindikatoren zu verwenden, die dem Höreindruck entsprechen, damit Kunden das richtige Verständnis verstehen können.
Und wir glauben, dass dieses korrekte Verständnis für die Entwicklung von Kopfhörern und Kopfhörern in der vorherigen Ära wichtig ist.
(Abb. 7) Beispiel für charakteristisches Messsystem [Quelle: JEITA RC-8142A]
・ Über den zukünftigen ANC
In jüngster Zeit wurde eine adaptive ANC -Technologie, die die anwendbare Menge an Rauschunterdrückung verändert, entsprechend dem umgebenden Rauschen und der optimalen Rauschunterbrechung für die Umwelt wurde realisiert. Darüber hinaus gibt es ein Kopfhörer, das die Lärmstündung mit unterschiedlichen Parametern aus der Voreinstellung entsprechend der Szene auswählen kann.
In Zukunft wird sich die Technologie zur Analyse des Umgebungsumfelds entwickeln, und indem Sie den Antrag entsprechend anwenden, werden Sie in der Lage sein, in jeder Umgebung die Musik bequem zu genießen. Darüber hinaus denke ich, dass die ANC -Genauigkeit durch die digitale Signalverarbeitung und die Verbesserung der IC -Leistung der Bluetooth -IC weiter verbessert werden kann.
Ich glaube, dass wir mit einem Sinn für Zweck und weiterer Technologieentwicklung die Benutzer -Audioerlebnisse weiter verbessern können.
Wir werden weiterhin Produkte entwickeln und gleichzeitig die technischen Trends beobachten. Freuen Sie sich also darauf.
[1] "New Edition Active Noise Control, Japan Society of Society, Masaharu Nishimura/ Takeshi Usagawa/ von Shiro Ise/ Yoshinobu Kajikawa
[2] JEITA RC-8142A Rauschen mit den Kopfhörern und Ohrhörern abgesagt
[3] https://acoustics.jp/qanda/answer/196.html
Shake
