İçeriğe atla

Aktif gürültü kontrolü

Aktif gürültü azaltmanın grafiksel gösterimi

Aktif gürültü kontrolü (ANC) gürültü engelleme veya aktif gürültü azaltma (ANR) olarak da bilinir, özellikle birinciyi iptal etmek için tasarlanmış ikinci bir sesin eklenmesiyle istenmeyen sesi azaltmak için bir yöntemdir.

Açıklama

Ses, sıkıştırma ve seyrekleşme dönemlerinden oluşan bir basınç dalgası 'dır. Gürültü engelleme hoparlörü orijinal sese aynı genlik ile ancak ters fazlı (antifaz olarak da bilinir) bir ses dalgası yayar. Dalgalar girişim adı verilen bir süreçte yeni bir dalga oluşturmak için birleşir ve birbirlerini yıkıcı girişim adı verilen bir etki ile etkili bir şekilde yok ederler.

Modern aktif gürültü kontrolü genellikle analog devrelerin veya dijital sinyal işleme kullanımıyla elde edilir. Uyarlanabilir algoritmalar arka plandaki işitsel veya sesli olmayan gürültünün dalga biçimini analiz etmek için tasarlanmıştır daha sonra belirli algoritmaya dayalı olarak faz kayması veya orijinal sinyalin polaritesinin tersine çevirecek bir sinyal üretir. Bu ters çevrilmiş sinyal (antifazda) daha sonra yükseltilir ve bir dönüştürücü yıkıcı parazit yaratarak orijinal dalga biçiminin genliğine orantılı bir ses dalgası oluşturur. Bu algılanabilir gürültünün hacmini etkili şekilde azaltır.

Gürültü engelleme hoparlörü zayıflatılmış ses kaynağı ile aynı yerde bulunabilir. Bu durumda gürültüyü yok etmek için istenmeyen sesin kaynağı ile aynı ses gücü seviyesine sahip olması gerekir. Alternatif olarak iptal sinyalini yayan dönüştürücü ses zayıflatmasının istendiği yerde (örneğin, kullanıcının kulağı) konumlandırılabilir. Bu sesi yok etmek için çok daha az bir güç seviyesini gerektirir ancak yalnızca tek bir kullanıcı için etkilidir. Diğer yerlerde gürültü önleme istenmeyen sesin üç boyutlu dalga cepheleri ile eşleşip alternatif yapıcı ve yıkıcı parazit bölgeleri oluşturabildiğinden bazı noktalarda gürültüyü azaltırken diğerlerinde gürültüyü ikiye katladığından daha zordur. Küçük kapalı alanlarda (örneğin, bir arabanın yolcu bölmesi) küresel gürültü azaltma birden çok hoparlör ve geri bildirim mikrofon ile ve muhafazanın modal yanıtlarının ölçülmesi yoluyla elde edilebilir.

Uygulamalar

Uygulamalar korunacak bölgenin türüne bağlı olarak "1 boyutlu" veya 3 boyutlu olabilir. Periyodik sesler hatta karmaşık olanlar bile dalga formundaki tekrarlar nedeniyle rastgele seslerden daha kolaydır.

"1 boyutlu bölgenin" korunması daha kolaydır ve etkili olması için yalnızca bir veya iki mikrofon ve hoparlör gerektirir. Birkaç ticari uygulama başarılı olmuştur: gürültü önleyici kulaklıklar, aktif susturucu, anti - horlama cihazları, karaoke makinesi için ses veya merkez kanal çıkarma ve kontrol Klima kanallarında gürültü. "1-boyut" terimi gürültü ile aktif hoparlör (mekanik gürültü azaltma) veya aktif hoparlör ile dinleyici (kulaklık) arasındaki basit bir pistonik ilişkiyi ifade eder.

3 boyutlu bir bölgenin korunması çok sayıda mikrofon ve hoparlör gerektirir bu da onu daha pahalı yapar. Gürültü azaltma tek bir dinleyicinin sabit kalmasıyla daha kolay elde edilir ancak birden fazla dinleyici varsa veya tek dinleyici başını döndürürse veya alan boyunca hareket ederse gürültü azaltma zorluğu çok daha zor hale gelir. Yüksek frekanslı dalgaların havadaki nispeten kısa ses dalga boyları nedeniyle üç boyutta indirgenmesi zordur. Yaklaşık 800  Hz'de sinüzoidal gürültü havasındaki dalga boyu ortalama bir kişinin sol kulağının sağ kulağına olan mesafesinin iki katıdır;[1] Doğrudan önden gelen böyle bir ses aktif bir sistem tarafından kolayca azaltılabilir ancak yandan gelen bir kulakta güçlenirken diğerinde güçlendirilerek gürültüyü daha yumuşak değil daha yüksek hale getirme eğiliminde olacaktır.[2] 1000  Hz'nin üzerindeki yüksek frekanslı sesler, birçok yönden beklenmedik bir şekilde iptal etme ve güçlendirme eğilimindedir. Bazılarında üç boyutlu boşluktaki en etkili gürültü azaltma alçak frekanslı sesleri içerir. 3-D gürültü azaltmanın ticari uygulamaları uçak kabinlerinin ve kabin iç kısımlarının korunmasını içerir ancak bu durumlarda koruma esas olarak motor, pervane veya rotor kaynaklı gürültü gibi tekrarlayan (veya periyodik) gürültünün iptali ile sınırlıdır. Bunun nedeni motorun döngüsel yapısının analizi ve gürültü gidermenin uygulanmasını kolaylaştırmasıdır.

Modern cep telefonları konuşma sinyalinden gelen ortam gürültüsünü ortadan kaldırmak için çoklu mikrofon tasarımı kullanır. Ses ağızdan [gürültü sinyalleri] en uzaktaki ve ağza en yakın olan mikrofonlardan [istenen sinyal] alınır. Sinyaller istenen sinyalden gelen gürültüyü iptal etmek için işlenir ve gelişmiş ses kalitesi üretir.

Aktif ve pasif gürültü kontrolü

Gürültü kontrolü genellikle kişisel rahatlık, çevresel kaygılar veya yasal uyum için ses emisyonlarını azaltmanın aktif veya pasif bir yoludur. Aktif gürültü kontrolü bir güç kaynağı kullanarak sesi azaltmadır. "Pasif" gürültü kontrolü güç kaynağı yerine yalıtım, ses emici fayanslar veya bir susturucu gibi gürültü yalıtan malzemelerle ses azaltmadır.

Aktif gürültü engelleme, düşük frekanslar için en uygunudur. Daha yüksek frekanslar için, boş alan ve sessizlik bölgesi tekniklerine yönelik aralık gereksinimleri engelleyici hale gelir. Akustik boşluk ve kanal esaslı sistemlerde, frekans arttıkça düğüm sayısı hızla artar ve bu da aktif gürültü kontrol tekniklerini hızla yönetilemez hale getirir. Pasif tedaviler yüksek frekanslarda daha etkili hale gelir ve çoğu zaman aktif kontrole ihtiyaç duymadan yeterli çözüm sağlar.[3]

Tarihçe

Viyana'da elektronik gürültü yönetimi testi, 1973

Gürültü kontrol sistemi için ilk patent - ABD patent 2.043.416 — 1936'da mucit Paul Lueg'e verildi. Patent dalgayı faz ilerleterek ve hoparlör çevresindeki bölgedeki rastgele sesleri kutupları ters çevirip yok ederek kanallardaki sinüzoidal tonların nasıl iptal edileceğini açıkladı.[4]

1950'lerde Lawrence J. Fogel, helikopter ve uçak kokpitlerindeki gürültüyü ortadan kaldıran sistemlerin patentini aldı.

1957 - Willard Meeker bir çevresel kulaklığa uygulanan aktif gürültü kontrolü için bir kağıt tasarımı ve çalışma modeli geliştirdi. Bu kulaklık yaklaşık 50-500  Hz'lik aktif bir zayıflatma bant genişliğine sahipti ve maksimum zayıflama yaklaşık 20  dB idi.[4]

1986 - Dick Rutan ve Jeana Yeager, dünya çapında uçuşta Bose tarafından yapılan prototip kulaklıkları kullandı.[5][6]

1989 - Bose Aviation "Seri I Havacılık Kulaklığı" 1989 ile 1995 yılları arasında piyasada bulunan ilk Aktif Gürültü Azaltma kulaklığıydı. Gürültü engelleme işlevi vardı ve NiCad pillerle veya uçaktan gelen güçle çalıştırılıyordu (iddia edilen pil ömrü 8 saattir). Seri I havacılık kulaklıkları kulaklıklardaki şeffaf pencerelerle veya açma/kapama düğmesinin ve ses kontrolünün ayrı kontrol modülünde bulunduğuna dikkat çekerek ayırt edilir.[7]

1992 - Japon pazarında Nissan Bluebird dünyada ANC sistemi takılı olarak satılan ilk otomobil oldu. Etkisi sınırlıydı ve bu tür bir teknolojinin otomobillerde daha geniş bir şekilde benimsenmesine yirmi yıl daha geçmesi gerekiyordu.[8]

1999 - Bose American Airlines'a 1999'da gürültü önleyici kulaklıklar sağlamaya başladı.

2000 - Bose 2000 yılında genel tüketici için Quiet Comfort serisini çıkardı.[7]

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Moylan, William (2006). Understanding and crafting the mix: the art of recording. Focal Press. s. 26. ISBN 0-240-80755-3. 28 Haziran 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Ocak 2021. 
  2. ^ The average head is about 215 cm (85 in) from ear to ear. Assuming the speed of sound is 343 meters per second (1125 feet per second), the full wavelength of a tone of 1600 Hz reaches from ear to ear. A tone of half that frequency, 800 Hz, has a wavelength twice as long. A single such tone coming from the side will appear at the two ears 180 degrees out of phase—one ear compared to the other. An active noise control tone coming from a different angle will not be able to attenuate the original tone in both ears at once.
  3. ^ "Active Noise Control" (PDF). medialab. December 2005. 26 Nisan 2012 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. 
  4. ^ a b "Evaluation of an Improved Active Noise Reduction Microphone using Speech Intelligibility and Performance-Based Testing, n.d." (PDF). 26 Ekim 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2020. 
  5. ^ Special Lay-Language Paper for the 75th Anniversary Meeting of the Acoustical Society of America, May 2004 9 Mayıs 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  6. ^ Escape the Noise: Bose Learning Centre 19 Şubat 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  7. ^ a b Şablon:Cite work
  8. ^ Hansen, Colin; Snyder, Scott; Qiu, Xiaojun; Brooks, Laura; Moreau, Danielle (2012). Active Control of Noise and Vibration, Second Edition. CRC Press. s. 3. ISBN 9781482234008. 

İlgili Araştırma Makaleleri

Sonar, ses dalgalarını kullanarak cismin boyut, uzaklık ve diğer verileri görmemize yarayan alet. Sesin su altında yayılmasını kullanarak su altında/ üstünde gezmeyi, haberleşmeyi ve diğer cisimleri tespit etmeyi sağlayan bir tekniktir.

<span class="mw-page-title-main">Kulaklık</span>

Kulaklık, 2 küçük hoparlörün kullanıcının kulağına yakın yerde durmasını sağlayan bir çevre birimidir.

<span class="mw-page-title-main">Mikrofon</span>

Mikrofon, ses dalgalarını elektriksel titreşimlere çeviren, elektroakustik bir cihazdır. Mikrofon ses dalgalarına göre sinyal gerilimi verdiğinden hoparlörü tamamlayan bir unsurdur. Bir ses dalgasındaki titreşimlerin elektriksel benzeri olan sinyali üretmeye yarayan birçok fiziksel prensip vardır. Bunlar, bağlantı direncinin değişimi, piezo elektrik, elektromanyetik ve manyetostriksiyon prensiplerini içine alır. Bütün bu prensipler ve diğerleri yıllarca denenmiş, ancak sonunda piezo-elektrik, elektromanyetik, elektrostatik ve kapasitif prensipleri uygulamaya konmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Synthesizer</span>

Synthesizer farklı türde bir müzik yaratmak ve elektriksel sinyaller üretmek için kullanılan bir müzik aletidir. Üretilen sinyaller bir enstrüman amfisi, hoparlör ya da kulaklık aracılığıyla sese dönüştürülüp duyulur hale gelir. Synthesizer ile var olan çalgı ve doğadaki sesleri yeniden üretmek mümkün olduğu gibi, tamamen özgün yeni sesler yaratmak da mümkündür.

Ses sinyali herhangi bir sesin iletilmek veya saklanmak için elektromanyetik enerjiye çevrilmiş halidir. Bu sinyal AF kısaltmasıyla da gösterilir.

Gürültü, elektronikte iletilmek istenen bilgi sinyaline karışan, istenmeyen sinyallere verilen isimdir.

<span class="mw-page-title-main">Frekans modülasyonu</span> frekans modülasyonu, İletişim teknolojisinde (yayıncılıkta) kullanılan bir modülasyon türü

Frekans modülasyonu, İletişim teknolojisinde (yayıncılıkta) kullanılan bir modülasyon türüdür. FM kısaltmasıyla gösterilir. Bu modülasyon türü 1933 yılında Amerikalı mühendis Edwin Howard Armstrong (1890-1954) tarafından geliştirilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Gürültü kirliliği</span>

Gürültü kirliliği veya diğer adıyla ses kirliliği, insan veya hayvan yaşamını olumsuz etkileyen, dengesini bozan her türlü insan, hayvan ya da makine kaynaklı ses oluşumudur. Dünya çapında dış mekan gürültüsünün kaynağı esas olarak makineler, ulaşım ve taşıma sistemlerinden kaynaklanır. Gürültü kirliliğinin en yaygın biçimlerinden biri, özellikle motorlu araçların neden olduğu kirliliktir. Kötü kentsel planlama, gürültünün dağılmasına veya kirliliğe neden olabilir; sanayi ve konut binalarının yan yana olması, yerleşim alanlarında gürültü kirliliğine neden olabilir. Yerleşim alanlarındaki ana gürültü kaynaklarından bazıları arasında yüksek sesli müzik, ulaşım, çim bakımı, inşaat, elektrik jeneratörleri, rüzgar türbinleri, patlamalar ve insanlar yer almaktadır.

Dolby Laboratories, ses gürültü azaltma, ses kodlama ve sıkıştırma konusunda uzmanlaşmış bir Amerikan şirketidir. Dolby teknolojileri, tüketici elektroniği firmaları tarafından lisans bedeliyle kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Amplifikatör</span>

Amplifikatör veya yükselteç, elektronik sinyalleri artırmak için kullanılan elektronik cihazlardır. Amplifikatörler bu işlemi bir güç sağlayacısından alıp bu çıkış sinyallerinin şeklini eşleştirerek yaparlar. Yani, bir amplifikatör güç sağlayıcısından aldığı sinyalleri düzenler.

<span class="mw-page-title-main">Apple Kulaklıklar</span> Apple üretimi kulağa takılan çok amaçlı bir cihaz

Apple Kulaklıklar Apple tarafından tasarlanan ve satılan, müzik çalarlı akıllı telefonlar ve beyaz kulak içi kulaklıklardır. iPhone aksesuarları'nın bir parçasıdır. Apple tarafından birlikte satıldığı iPod ve iPod Touch ürünlerinin yanı sıra, Apple tarafından da itilen yeni bir tasarım koruyarak kulağa sığacak şekilde tasarlanmıştır. "Devrimci" olarak nitelendirildikleri için kesinlikle benzersiz bir estetik görüntü oluşturuyorlardı, ancak Apple'ın kulaklıklı mikrofon setini yeniden yorumlaması kauçuk kulaklıkların eksikliği de dahil olmak üzere işlevselliği eleştirdi.

Odyofil, sesin kaydedildiği doğal haline en yakın şekilde yeniden yüksek kaliteli şekilde üretimi konusunda meraklı ve hevesli kimselere denir.

<span class="mw-page-title-main">Kafa kulaklığı</span>

Bir kafa kulaklığı, bir mikrofonu bir kulaklıkla birleştiren bir aksesuardır. Kulaklıklar, tek kulaklık (mono) veya çift kulaklık ile yapılır. Kulaklık, bir telefon ahizesinin eşdeğer işlevselliğini sağlar, ancak ahizesiz kullanım özelliğine sahiptir. Çağrı merkezleri ve diğer telefon yoğun işler dahil olmak üzere ve telefon görüşmesi sırasında her iki elinin de ücretsiz olmasını isteyen herkes için birçok kullanımı var.

Sinyal-gürültü oranı bilim ve mühendislikte kullanılan, istenen bir sinyalin seviyesini arka plandaki gürültü seviyesiyle karşılaştıran bir ölçüdür. SNR, sinyal gücünün gürültü gücüne oranı olarak tanımlanır, genellikle desibel cinsinden ifade edilir. 1: 1'den yüksek bir oran gürültüden daha fazla sinyal olduğunu gösterir.

<span class="mw-page-title-main">Kulak tıkacı</span>

Kulak tıkacı, kullanıcısının kulaklarını aşırı seslerden koruyan, kulağa su, hava gibi akışkanların girişini ve kulağa toz vb yabancı cisim girmesini engelleyen, kullanmak için kulak kanalına sokulan bir ekipmandır. Sesin hacmini azalttığından kulak tıkacı çoğu zaman işitme kaybı ve kulak çınlamasını önlemek için de kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">AM radyo</span> radyo yayıncılığı teknolojisi

AM radyo, genlik modülasyonu (AM) yayınlarını kullanan bir radyo yayıncılığı teknolojisidir. Sesli radyo yayınları yapmak için geliştirilen ilk yöntemdi. Hala dünya çapında, orta dalga yayınlarda, aynı zamanda Uzun Dalga Bandı ve kısa dalga radyo bantlarında da kullanılıyor.

<span class="mw-page-title-main">Gürültü önleyici kulaklıklar</span>

Gürültü önleyici kulaklıklar aktif gürültü kontrolü kullanarak istenmeyen ortam seslerini azaltan kulaklıklardır. Bu ortam seslerini azaltmaları durumunda ses yalıtımı gibi teknikleri kullanan pasif kulaklıklardan farklıdır.

<span class="mw-page-title-main">Ses yalıtımı</span>

Ses yalıtımı, belirli bir ses kaynağına ve alıcısına göre ses basıncını düşürmenin herhangi bir yoludur.

<span class="mw-page-title-main">Gürültü renkleri</span>

Gürültünün veya gürültü spektrumunun rengi, ses mühendisliği, elektronik ve fizik gibi birçok alanda bir gürültü sinyalinin güç spektrumunu ifade eder. Farklı gürültü renkleri önemli ölçüde farklı özelliklere sahiptir. Örneğin, ses sinyalleri olarak insan kulağına farklı gelirler ve görüntü olarak farklı bir dokuya sahip olurlar. Bu nedenle, her uygulamada gürültü için belirli bir renk gerekir. Gürültü sinyalleri için bu "renk" duygusu, müzikteki tını kavramına benzer.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.