Présentation des termes techniques liés à la technologie du son et audio, de la physique essentielle dans la recherche et le développement audio et audio, les termes utilisés en mathématiques et les termes sur la technologie qui attirent l'attention en tant que tendance de la technologie du son et de l'audio.
Mots-clés: annulation active du bruit, traitement du signal numérique, filtre numérique
Récemment, la technologie d'objectif de bruit est devenue largement reconnue, même avec des écouteurs sans fil à faible prix.
La théorie est très simple, mais c'est une technologie qui peut se développer à l'avenir.
En fait, cette technologie d'amortissement du bruit était la raison pour laquelle j'étais intéressé par le son, le traitement du signal et le son spatial.
Dans l'introduction du laboratoire au collège, je me suis montré une démonstration de la technologie de l'annulation du bruit, mais quand j'ai mis ma tête dans l'espace spécifié, le son que j'ai entendu jusqu'à présent a disparu et j'ai dit: "Comme cette magie. Je me souviens encore avoir été Choqué!
Cependant, lorsque j'ai conçu un annulation de bruit avec le ZE8000, j'ai réalisé que cela ne fonctionnerait pas si bien et qu'il était nécessaire d'essayer et d'erreur dans diverses restrictions.
Je sentais à nouveau qu'il était nécessaire de travailler dur et que c'était la seule technologie que le savoir et les connaissances obtenues dans le développement se sont accumulées.
Nous pensons qu'il est important de comprendre correctement le contenu afin de procéder à un développement technique à l'ère précédente d'une telle annulation de bruit.
・ Différence entre passive et actif
Il existe deux principaux types de technologie de l'annulation du bruit qui supprime le bruit.
L'un est passif et l'autre est actif.
Autrement dit, il s'agit d'une méthode de blocage de l'invasion du bruit, et est également appelée un effet de bouchée d'oreille.
Le sceau physique des écouteurs et des écouteurs de type canal améliore l'effet d'isolation sonore.
Bloquez simplement le bruit? Il semble que l'effet soit très élevé, et s'il est conçu fermement, il suffira de supprimer le bruit.
Principalement, le bruit du milieu de gamme à la gamme élevée peut être supprimé.
Il s'agit d'une méthode d'effacement du bruit d'invasion par le traitement du signal numérique.
En général, il est souvent appelé ANC.
Nous utilisons un mécanisme pour éliminer le bruit en augmentant le bruit avec un microphone attaché aux écouteurs et aux écouteurs, en générant et en ajoutant le signal sonore du signal sonore et de la phase inverse.
Le mécanisme est très simple, mais l'effet change en fonction des performances du microphone qui gagne du bruit et du filtre numérique appliqué au signal sonore, vous avez donc besoin d'un haut niveau de technologie.
Si vous portez des écouteurs et des écouteurs et écoutez de la musique dans un grand environnement (par exemple, dans un train ou près d'une voiture), il sera difficile d'entendre de la musique en raison du bruit externe. L'annulation active du bruit est utilisée pour supprimer ce bruit. Bien que le texte soit écrit sous forme de bruit, cela signifie un bruit spécifiquement.
・ Le principe d'annulation avec la vague de la phase opposée
C'est très simple comme mécanisme.
Premièrement, le son est une vague qui est proposée par les changements de pression dans l'air.
En chevauchant l'onde sonore de la phase opposée de 180 °, le son peut être effacé comme indiqué sur la figure.
Ceci est le principe de l'annulation du bruit.
(Fig. 1) Silence en chevauchant des ondes sonores 
・ Méthode ANC
L'annulation du bruit actif (ANC) a trois types principaux.
Feed -wing Forward, méthode de rétroaction, méthode hybride.
Chacun expliquera les caractéristiques.
Le microphone est installé à l'extérieur du casque et le son externe est cédé avec les microphones et le bruit est retiré.
La caractéristique du système Feed Forward est qu'elle peut éliminer le bruit peu profondément dans une large bande.
Du point de vue de l'impact sur le signal musical, le système pour les aliments pour l'alimentation a seulement un bruit externe et ajoute le signal de la phase inversée pour éliminer le bruit en principe.
Le signal qui élimine le bruit est généré en appliquant un filtre numérique au bruit externe.
Ce filtre numérique est conçu en calculant la différence entre la fonction de transmission de la source de bruit à la position du tympan avec les écouteurs attachés, et la fonction de transmission de la source de bruit à la position du tympan avec l'écouteur est activée à l'écouteur.
La fonction de transmission varie considérablement en fonction du gabarit pour mesurer la fonction de transmission et sa précision.
Soyez prudent car les filtres numériques ne peuvent pas être conçus en premier lieu.
De plus, la conception elle-même peut être effectuée, mais elle peut ne pas être ressentie dans l'effet auditif.
De plus, le type et la quantité de filtres numériques peuvent être limités.
Si une approximation selon la ressource est requise pour le filtre calculé à partir de la fonction de transmission, même si la fonction de transmission du bruit est mesurée avec précision, les caractéristiques du filtre changent en raison de cette approximation du filtre. change considérablement.
Il est également nécessaire de se remettre de la production de gabarits à la fonction de transmission et de la conception du filtre numérique à plusieurs reprises pour augmenter la précision.
(Fig. 2-1) Mécanisme du système de transmission 
(Fig. 2-2) Caractéristiques de la suppression du bruit par la méthode de transfert en avant [axe horizontal: fréquence, axe vertical: gain]
Les micropones sont installées à l'intérieur des écouteurs, observant l'état dans lequel le son de l'extérieur fuit et atteint le tympan et élimine le bruit.
La caractéristique de la méthode de rétroaction est que le micro -Hon est placé près du tympan, et le bruit atteignant le tympan peut être précis pour mesurer la fonction de transmission précise, de sorte que le bruit est enlevé plus profondément à la gamme basse. il.
D'un point de vue de l'impact sur le signal musical, la méthode de rétroaction décrit également la basse de la musique car le son de la régénération sonne et supprime le bruit.
Par conséquent, il est nécessaire de soulever la gamme basse du signal musical qu'à l'avance. Cela peut détériorer le rapport SN et affecter négativement la qualité sonore.
De plus, comme il est extrêmement difficile de placer un microphone à la position du tympan, les erreurs de mesure au point d'observation peuvent affecter les performances d'élimination du bruit.
Par conséquent, en développement, il est nécessaire de mesurer les caractéristiques avec le boîtier cible et d'ajuster le coefficient et de gagner la valeur du filtre numérique.
Cet ajustement des paramètres modifie considérablement les performances d'élimination du bruit et la qualité de la musique, il est donc nécessaire de recommencer et d'augmenter la précision.
(Fig. 3-1) Mécanisme de la méthode de rétroaction
(Fig. 3-2) Caractéristiques de la suppression du bruit par méthode de rétroaction [axe horizontal: fréquence, axe vertical: gain]
Le système hybride peut profiter des deux caractéristiques en combinant la méthode de transmission et la méthode de rétroaction.
Cependant, comme il est nécessaire d'installer un microphone à l'extérieur et à l'intérieur, le nombre de microphones augmente. De plus, il est nécessaire de considérer l'emplacement du microphone, ce qui affecte la conception du logement.
L'impact sur le signal musical et les précautions lorsque vous concevez réellement sont les mêmes que ce que vous avez mentionné dans les deux méthodes ci-dessus.
La difficulté de conception est élevée car il est nécessaire d'établir un système pour les aliments pour animaux et une méthode de rétroaction en même temps.
(Fig. 4-1) Mécanisme hybride
(Fig. 4-2) Caractéristiques de la répression du bruit par système hybride [axe horizontal: axe vertical: gain]
・ Conception réelle de l'ANC
Les écouteurs sans fil et les écouteurs sans fil sont la configuration de base dans laquelle l'unité de pilote publie un signal de l'unité du pilote via un filtre numérique pour ANC.
Il existe divers facteurs, tels que les microphones, les performances, les unités de conducteur et la conception du logement, la conception du filtre numérique, l'équipement de mesure de la conception du filtre, le réglage des gains, etc. Il y en a.
Une autre configuration IC est également importante.
Enfin, la sortie du signal de l'unité du pilote est "un signal qui annule le signal régénératif + le bruit". En même temps que la réception d'un signal recyclé du smartphone via Bluetooth, il peut être complété avec une puce si vous pouvez générer un signal qui annule le bruit.
En conséquence, la zone du circuit peut être réduite et plus petite.
Alternativement, il est possible d'ajouter un IC dédié ANC séparément du CI Bluetooth.
La zone du circuit augmente et la consommation d'énergie augmente, mais il est possible d'augmenter les performances.
De cette façon, il n'est pas nécessaire de considérer uniquement les performances de l'ANC, mais il est nécessaire de déterminer la zone du circuit, le nombre de microphones, le nombre et l'unité du conducteur, et de déterminer la configuration complète par le concept de produit.
Dans le ZE8000, le son est collecté avec un microphone situé à l'extérieur de l'écouteur, un filtre numérique ANC est appliqué à l'intérieur du Bluetooth IC, un signal qui annule le bruit est généré et une constitution qui sortira une sortie de signal de l'unité de pilote avec le signal régénératif. Nous considérons la lecture musicale comme une priorité absolue et sélectionnons une méthode de renforcement qui n'affecte pas le signal musical. De plus, le traitement ANC est effectué à l'intérieur de Bluetooth IC pour réduire la zone du circuit aussi petit que possible. Nous nous faisons pour les gabarits de mesure pour la conception du filtre et réalisons un effet ANC naturel sans pression.
(Fig. 5) Structure interne de ZE8000
・ Système de performance et de mesure numériques comme marketing
Avez-vous déjà vu une performance ANC comme "maximum ** dB" dans les écouteurs équipés d'ANC?
Ou achetez un écouteur ANC avec de bonnes performances numériques, que? N'est-ce pas comme prévu? Avez-vous déjà ressenti?
La valeur de "maximum ** dB" est utilisée comme un élément de marketing.
En d'autres termes, il s'agit d'un index pour transmettre la valeur du produit de manière facile à comprendre.
Plus le nombre est élevé, plus les performances de répression du bruit sont élevées, mais il est nécessaire de comprendre correctement la signification de ce nombre.
Premièrement, cette figure est la valeur de "la valeur de crête à une certaine fréquence".
En d'autres termes, c'est la performance maximale qui sort lorsque le son pur d'une fréquence spécifique est joué.
Mais pensez-y. En premier lieu, il n'y a pas beaucoup d'environnement de bruit de son pur.
En d'autres termes, juste parce que ce nombre est bon, il n'est pas toujours possible de dire que le son est élevé dans l'environnement de bruit réel.
En tant qu'indice pour transmettre la valeur de l'ANC, la réalité est que cela est écrit car il est simple et facile à comprendre.
(Fig. 6) Performance numérique de l'ANC en tant que marketing
Alors, que dois-je faire pour évaluer correctement les performances de répression du bruit?
La méthode de mesure et d'évaluation des performances de suppression du bruit par volume physique est stipulée dans JEITA comme RC-8142A [12].
Quant à l'environnement de mesure, le champ d'énergie sonore, qui a une énergie acoustique uniforme à chaque point de mesure, et le flux d'énergie acoustique, est nécessaire dans toutes les directions.
Cependant, il n'est pas facile de mesurer dans un environnement aussi spécial.
Et même s'il peut être mesuré dans les conditions ci-dessus, il n'est pas clair que l'indice d'évaluation correspond à l'impression auditive d'une personne.
Nous pensons à "Quels sont les indicateurs d'évaluation qui correspondent à l'impression d'audition?"
En effet, il y a un désir d'utiliser les indicateurs d'évaluation qui correspondent à l'impression d'audition afin que les clients puissent comprendre la bonne compréhension.
Et nous pensons que cette compréhension correcte est importante pour le développement des écouteurs et des écouteurs à l'ère précédente.
(Fig. 7) Exemple du système de mesure caractéristique [Source: Jeita RC-8142A]
・ Sur l'avenir de l'ANC
Récemment, une technologie ANC adaptative qui modifie la quantité applicable d'annulation de bruit est apparue en fonction du bruit environnant, et l'annulation optimale du bruit pour l'environnement a été réalisée. De plus, il existe un écouteur qui peut sélectionner l'annulation du bruit avec différents paramètres du préréglage selon la scène.
À l'avenir, la technologie pour analyser l'environnement environnant se développera, et en appliquant l'ANC en conséquence, je pense que vous pourrez profiter de la musique confortablement dans n'importe quel environnement. De plus, je pense que la précision de l'ANC peut être encore améliorée par le traitement du signal numérique et l'amélioration des performances Bluetooth IC.
Je crois qu'avec un sens de l'objectif et un développement technologique supplémentaire, nous pouvons encore améliorer les expériences audio des utilisateurs.
Nous continuerons à développer des produits tout en regardant les tendances techniques, alors veuillez l'attendre.
[1] "New Edition Active Noise Control, Japan Society of Society, Masaharu Nishimura / Takeshi Usagawa / par Shiro Ise / Yoshinobu Kajikawa
[2] Jeita RC-8142A casque et écouteurs annulés
[3] https://acoustics.jp/qanda/answer/196.html
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