Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Аналоговые системы шумоподавления

В определении понятия «шумоподавитель», да и самого шумоподавления существует некоторая неясность. Этими терминами обозначаются два абсолютно разных понятия, одно из которых скорее относится к реставрационным работам, а второе – непосредственно к самой процедуре звукозаписи.

В первом случае речь идёт об улучшении звучания уже имеющегося материала, а во втором случае – о более качественном процессе записи нового. И, хотя эти два различных процесса имеют идентичные названия, физическая их сущность абсолютно разная. Даже несмотря на то, что основаны они, в сущности, на использовании одного и того же свойства человеческого слуха – эффекта маскировки.

Этот процесс уже неоднократно описывался, в том числе и на страницах нашего журнала, и поэтому здесь нет особого смысла подробно на нём останавливаться, но по мере необходимости мы вспомним те его особенности, которые будут использоваться в описываемых далее процессах.

Денойзеры

Итак, начнём с того процесса шумоподавления, который, собственно, и является именно шумоподавлением в его исходном смысле, то есть применяется для удаления шумов с уже готовых фонограмм.

Так как мы имеем дело с материалом, который мог быть записан давно и в неизвестных условиях, то очевидно, что скорее всего при производстве этих записей не было использовано какой-либо обработки для его последующего обесшумливания (маловероятно, чтобы при выпуске, скажем, пластинки, звукорежиссёр был столь любезен, что позаботился о её будущей реставрации…) Поэтому мы поневоле обрабатываем сигнал как бы «с одной стороны», а именно – при его воспроизведении. По принятой терминологии такие шумоподавители именно так и называются – single-ended, «односторонние».

Самым первым был простейший noise-gate, блокировавший прохождение сигналов в паузах фонограммы. Он действовал как простой выключатель – либо полность пропускал входной сигнал на выход, либо полностью же его подавлял.

Однако, несмотря на свою полезность во многих случаях, реального подавления шумов он не осуществлял. А иногда даже наоборот, делал их субъективно более заметными – когда после достигнутой его усилиями абсолютной тишины начинало звучать тихое место фонограммы, на котором шумы как раз наиболее заметны.

По мере развития схемотехники конструкции гейтов постепенно усложнялись, появилась возможность плавного их открытия и закрытия, но полностью устранить указанное явление тем не менее не удалось, и в настоящее время гейты для целей уменьшения шумов практически не применяются.

Чтобы избавиться от описанного эффекта и получить более приятное на слух уменьшение шумов, многими фирмами были разработаны самые различные системы шумоподавления, в основном для прослушивания записей с магнитофонов. Старшее поколение, наверно, ещё помнит такие названия как, например, DNL (Dynamic Noise Limiter), и многие другие.

Однако, несмотря на различные названия, все они работали примерно одинаково –происходило ослабление ВЧ-составляющих обрабатываемого сигнала в том случае, если само устройство обработки (а не звукорежиссер!) решало, что их уровень в исходном сигнале достаточно мал, и ими можно пренебречь.

По сути, это был самый обычный ВЧ-регулятор тембра, но работающий только на ослабление, по принципу «если высоких частот много, то их не трогаем, а если мало – то делаем ещё меньше».

Для прослушивания записей это давало приемлемый эффект, но применять такие устройства для профессиональной работы было проблематично. Ведь они «жили своей жизнью», а кому из звукорежиссёров понравится непредсказуемое изменение тембра фонограммы при записи или сведении?

Таким образом, описанные выше устройства хоть и обеспечивали в ряде случаев больший комфорт для слушателей, но тем не менее проблему реального уменьшения шумов не решали.

Реальный прорыв в этой области был достигнут после изобретения первого настоящего шумоподавителя, в котором для уменьшения шумов применялся скользящий адаптивный фильтр, который изменял полосу своего пропускания в зависимости от спектра обрабатываемого сигнала.

Наиболее известное отечественное устройство такого рода – это динамический фильтр «Маяк», которым оснащались некоторые советские магнитофоны. К сожалению, из-за ряда конструктивных недоработок эти фильтры часто существенно портили звучание обрабатываемого сигнала, хотя при правильной настройке и регулировке они могут прекрасно работать. Это доказали западные производители, начавшие массовый выпуск таких устройств уже лет 20 тому назад, и не прекращающие его даже сейчас, в эпоху повального увлечения компьютерными обработками.

В самом деле, ведь компьютеры не особо потаскаешь с собой на концерт или дискотеку, как и в любое другое место, где может понадобиться шумоподавитель! Да и большинство программ просто не работают в реальном времени или не приспособлены для непосредственной обработки входящего сигнала и подачи его на выход без существенной задержки.

А если ещё учесть капризность их операционных систем, да и самого программного обеспечения…

Одним словом – сбрасывать со счетов аналоговые шумоподавители ещё рановато!

Итак – как же работает современный шумоподавитель, имеющий также общепринятое название denoiser? (Интересно, что компьютерные программы, основанные на аналогичном принципе, носят иное общее название – de-hisser, или иногда укороченно – de-hiss, а программы, имеющие название denoiser, в отличие от своих аналоговых тёзок, работают по совершенно иному принципу!)

Как уже сказано, сердцем денойзера является особый фильтр, изменяющий полосу своего пропускания в зависимости от спектра обрабатываемого сигнала. Управляющая этим фильтром электронная схема постоянно анализирует входной сигнал, и на основе этого анализа перестраивает параметры фильтра таким образом, чтобы обеспечить максимально благоприятные условия для передачи полезных составляющих сигнала, и одновременно – максимально ослабить его мешающие, шумовые компоненты.

Практически все серийно выпускаемые денойзеры в качестве самого фильтра применяют только один фильтр – фильтр низких частот (ФНЧ, или Lo-Pass). Он обрезает все высокочастотные помехи, которые лежат за пределами полосы частот, занимаемой полезным сигналом, и не маскируются им. Вот здесь, пожалуй, уже пришла пора немного вспомнить суть процесса маскировки. На рисунке 1 приводится один из примеров этого процесса.

Рис 1

На этом рисунке приведены несколько колоколообразных кривых, показывающих величины маскировки в зависимости от величины тестового сигнала. В качестве него используется синусоидальный тон частотой 1000 Гц, а цифры на кривых – обозначают уровень тестового сигнала.

Рассмотрим для примера одну из кривых – например, ту, которая соответствует уровню тестового сигнала в 80 дБ, это вторая кривая сверху. Она показывает, что в описанных условиях все сигналы, лежащие ниже этой кривой, слухом не воспринимаются. Таким образом, сигнал помехи с частотой около 2 кГц и уровнем порядка 40 дБ, находящийся близко к тестовому, как бы «попадает в его тень» (полосу маскировки), и слухом не воспринимается. Если же сигнал помехи имеет частоту около 8 кГц и уровень всего в 10 дБ, то он уже не попадает в полосу маскировки, и будет вполне отчётливо восприниматься слухом.

Однако посмотрим внимательнее, а что это будет за сигнал?

При уровне полезного сигнала в 80 дБ приведённый выше сигнал помехи будет меньше него на целых 70 дБ. (Если изложить это в терминах искажений – то величина будет составлять всего 0,03%!)

Вполне очевидно, что столь малой величиной можно достаточно спокойно пренебречь. Таким образом, если в описанных условиях вместе с полезным сигналом будет присутствовать шум с уровнем порядка 10 дБ, и мы пропустим такой суммарный сигнал сквозь обрезной фильтр с граничной частотой около 6 кГц, – то, как следует из графика, шумов мы не услышим вообще!

Конечно, это отнюдь не означает, что шумы на самом деле полностью исчезли. Хоть фильтр и отсёк некоторую их часть, но не всю, и если внимательно исследовать обработанный сигнал спектроанализатором, то будет видно, что некоторые шумы всё же остались. Но при этом мы их совсем не слышим! А ведь именно это и было нашей главной целью, и мы её вполне успешно достигли.

После столь удачного старта невольно возникает вопрос: «А что, если добавить и второй перестраиваемый фильтр для удаления НЧ-составляющих шума?» Казалось бы, шумоподавитель должен стать ещё более эффективным?

Однако, это не так! Во-первых, кривые маскировки для частот, лежащих ниже полезной (на графике – они левее частоты тестового сигнала), имеют гораздо более резкий спад. На практике это означает, что частота среза фильтра, который ограничивал бы полосу пропускания снизу, должна быть гораздо ближе к частоте полезного сигнала, чем в ранее рассмотренном примере. Это влечёт за собой неизбежное увеличение сложности управляющей схемы. Казалось бы, само по себе и не очень страшно, если не считать существенного удорожания прибора.

Но, кроме точности управления фильтром по частоте, необходимо ещё обеспечить и достаточное быстродействие, чтобы при быстро возникающем низкочастотном звуке его начальная часть (атака) не была бы «съедена» прибором. А вот это уже попросту невозможно, так как при большой скорости изменения АЧХ фильтра он будет сам вносить искажения в сигнал, поскольку скорость его перестройки становится уже сопоставимой со скоростью изменения низкочастотного сигнала, точнее – с его периодом…

Все вышеизложенные причины и привели к тому, что во всех денойзерах отдельного фильтра для обрезки НЧ-шумов нет. И даже, если на каком-нибудь шумоподавителе доведётся увидеть надпись вроде Multiband Denoiser, – не стоит обольщаться, нет там никакой многополосности!

Впрочем, не стоит и особо огорчаться – вспомните про очень малую чувствительность нашего слуха к низкочастотным сигналам!

Таким образом, АЧХ денойзера имеет вид АЧХ НЧ-фильтра, частота среза которого изменяется от некоторого начального значения до полной полосы частот всего звукового диапазона. Она тем шире, чем больше уровень входного сигнала, и чем выше наивысшая частота, присутствующая во входном сигнале. Это иллюстрирует рисунок 2, на котором сплошной линией изображена АЧХ денойзера в отсутствие сигнала, либо при наличии только слабых низкочастотных сигналов.

Рис. 2 АЧХ ФНЧ

Пунктирными линиями здесь же изображены те АЧХ, которые будут иметь место при более сильных или более широкополосных сигналах, а стрелкой — направление изменения АЧХ при увеличении уровня и/или расширении спектра входного сигнала.

Однако любым прибором, даже самым автоматизированным, всё же необходимо и управлять! Ведь сколь бы умным ни был разработчик денойзера, и как бы ни пытался он предусмотреть все возможные варианты его работы – очевидно, что этого всё равно добиться не удастся. И поэтому для обеспечения возможности успешно работать с самыми различными звуковыми сигналами в хороших приборах, помимо автоматики, предусматриваются и некоторые ручные регулировки.

Обычно их три: начальная частота среза фильтра при отсутствии сигнала Cut-off, скорость закрывания фильтра Release, и регулятор чувствительности Threshold. Иногда ещё к ним добавляется возможность изменения жёсткости порога срабатывания – переключатель Soft/Hard.

Как правило, в серьёзных моделях денойзеров, кроме собственно адаптивного фильтра, бывает добавлено ещё и устройство для уменьшения шумов в паузах сигнала. Ведь некоторая часть шумов (низкочастотных) проходит и сквозь закрытый фильтр, так как его полоса пропускания снизу ограничена некоторой частотой, от нескольких сотен герц до одного килогерц. Вот для дополнительного уменьшения этих шумов паузы и предназначен обычно применяемый для этого экспандер. Это всегда так называемый экспандер вниз, по английской терминологии – downward expander.

Его органы управления чаще всего не отличаются особой оригинальностью, и включают в себя регуляторы чувствительности (порога срабатывания) Threshold, скорости закрывания экспандера Release, и регулятор степени ослабления Ratio.

Конечно, кроме серьёзных приборов, которые можно настроить и успешно применить для обработки практически любых сигналов, производители предлагают и множество дешёвых упрощённых моделей, которые имеют существенно урезанный набор возможностей. Обычно при этом обещаются «золотые горы» – мол, «автоматика возьмёт всё на себя»! Однако частотная обработка сигналов, а тем более фильтрация, частным применением которой и является денойзер, крайне плохо поддаётся автоматизации, поэтому – будьте осторожны!

А теперь немного подумаем. Если можно для ликвидации шумов применять фильтр с изменяемой полосой пропускания, то, очевидно, можно получить то же самое, если набором фиксированных фильтров сначала поделить сигнал на узкие полосы, а потом пропускать или блокировать его отдельные составляющие? Именно на таком принципе основана работа всех компьютерных программ-денойзеров, о которых упоминалось чуть выше. В них входной сигнал, прошедший сквозь очень большое число очень узкополосных фильтров, подаётся на такое же количество нойз-гейтов, т.е. сигнал каждой отдельной полосы подаётся на свой собственный индивидуальный гейт. Затем выходы всех индивидуальных гейтов суммируются – и очищенный сигнал готов!

Из самого принципа действия сразу же становится очевидной нереальность любой попытки изготовить такой денойзер в аналоговом виде. В самом деле, ведь число индивидуальных полосовых фильтров может составлять несколько десятков тысяч! А к ним надо ещё и столько же гейтов, да потом всю эту кучу отдельных полосок надо умудриться как-то сложить вместе…

Поэтому и не существует такого рода денойзеров в ином виде, нежели чем только в цифровом, воплощённых в «железе», или же чисто программных.

Основная проблема в таких шумоподавителях – это нереальное количество органов управления, т.е. тех параметров, которые надо задать для того, чтобы «процесс пошёл». Ведь гейтов – тысячи, да для каждого по несколько регулировок… Из этого положения был найден довольно изящный выход: наиболее критичные в установке параметры, которыми являются пороги срабатывания гейтов, устанавливаются сами.

Делается это очень просто – перед началом работы программы-денойзера на подлежащем обработке материале выбирается маленький его кусочек, не содержащий полезного сигнала. Естественно, что в этом месте будут присутствовать только шумы. Этот образец шума и используется для настройки порогов гейтов.

Перед началом процесса программа анализирует спектр шума, пропуская его сквозь набор фильтров. После этого запоминается значение уровня шума в каждой полосе (его АЧХ), и эта величина становится эталонной при решении программой вопроса – яляется ли сигнал в данной полосе полезной информацией, или же просто шумом?

Если сигнал меньше значения, определённого на этапе анализа эталонного образца, он считается шумом, гейт этой полосы закрывается, и сигнал на выход не проходит.

Если же входной сигнал превышает эталонную величину, он считается полезным, и беспрепятственно проходит на выход.

Так как все фильтры, входящие в набор, являются фиксированными, то единственный явный параметр управления ими, к которому пользователь имеет доступ, – это простое указание количества полос, на которое будет разделён обрабатываемый сигнал. (Иногда, правда, бывает возможность несколько модифицировать и характеристики самих фильтров.) Практически все остальные параметры влияют только на работу виртуальных гейтов.

Практически всегда есть возможность в графическом виде скорректировать АЧХ шума, используемую для настройки порогов гейтов, и изменить их общую чувствительность. Также возможно и видоизменять амплитудную характеристику процесса открывания/закрывания гейтов, выбирая более мягкий или более резкий характер перехода из одного состояния в другое, и регулировать степень её крутизны. При этом пороговый ограничитель шума может переходить из режима работы гейта в режим работы экспандера. По своей сути они очень близки, но экспандер звучит несколько более естественно.

Так как общее количество полос, на который делится сигнал, чрезвычайно велико, то установить вручную динамические параметры (скорость открывания и закрывания гейтов) для каждой полосы нереально. Поэтому эти параметры чаще всего имеют некоторую обобщённую регулировку, а точное индивидуальное значение для каждой из полос устанавливается в зависимости от этого обобщённого параметра по алгоритму, который задается разработчиком. (Это же, кстати, справедливо и для некоторых других параметров, которые должны быть различными в различных полосах, но не имеют индивидуальных установок).

Различием этих зависимостей в значительной степени и объясняется тот факт, что программы с идентичным числом полос фильтрации и похожими общими установочными параметрами могут давать в итоге своей работы весьма сильно различающиеся результаты.

Однако, несмотря на различные результаты работы программных денойзеров, единый принцип их работы обеспечивает и одинаковые же артефакты, то есть искажения исходного сигнала. Связано это с самой сущностью процесса – с разделением сигнала на большое количество очень узких полос.

При этом, вследствие поочерёдного исчезновения из звукового сигнала отдельных узких полос его составляющих, сигнал приобретает весьма характерный «фленджерный» призвук. К сожалению, это явление принципиально неустранимо, хотя тщательным подбором параметров работы программы-денойзера оно может быть сделано достаточно малозаметным.

Компандерные системы шумопонижения

Вторая большая группа устройств шумопонижения предназначена, главным образом, для расширения динамического диапазона трактов записи-воспроизведения, хотя иногда они применяются и в трактах приёма-передачи – например, радиомикрофонов.

В отличие от ранее рассмотренных, эти системы абсолютно ничего не изменяют в исходном сигнале. Они только улучшают условия передачи сигнала через тот тракт, в котором установлены. И уменьшить уровень шумов непосредственно в обрабатываемом ими сигнале нельзя.

Так как любой тракт передачи сигналов имеет две стороны – приёмную и передающую, или, иначе говоря, вход и выход – то, очевидно, что для его улучшения необходимо обрабатывать (кодировать) сигнал как на входе, так и на выходе. Именно так это и производится в реальности.

В слове «кодировать» нет ничего страшного! В данном случае это просто означает некоторую дополнительную обработку сигнала. На входе сигнал подвергается компрессированию, а на выходе – экспандированию, причём оба этих процесса могут ещё быть и частотно-зависимыми.

От объединения частей слов КОМПрессор и экспАНДЕР и родилось общее название таких систем – компандерные системы шумопонижения.

Компандер – это общее название устройств, применяемых для расширения динамического диапазона путём компрессии сигнала на входе и последующего его экспандирования на выходе.

Ранее уже говорилось, что компандерные системы могут быть как «просто компандерными», так и частотно-зависимыми. Было разработано огромное количество такого рода систем, из которого реально в настоящее время используются только две: dbx и Dolby. Рассмотрим вначале наиболее распространённую частотно-независимую систему компандирования – dbx.

Здесь следует, пожалуй, ещё обратить внимание на тот не вполне очевидный факт, что широкополосные, «частотно-независимые» компандерные системы не улучшают соотношение сигнал/шум передающего тракта, а только расширяют его динамический диапазон! Хотя иногда, благодаря опять же эффекту маскировки, субъективно и может показаться, что это не так.

В этой системе используется классический широкополосный компандер с коэффициентом 2, то есть на входе системы (например, при записи) сигнал кодируется (компрессируется) с коэффициентом сжатия (Ratio) равным 2, а на выходе (при воспроизведении) – декодируется (разжимается, или экспандируется) с коэффициентом, обратным компрессированию, и равным 0,5. Таким образом, в сквозном тракте не происходит изменения амплитудных (как, впрочем, и иных) характеристик сигнала.

Что же происходит с сигналом и шумами в такой системе? Посмотрим на примере. Скажем, система dbx используется совместно с магнитофоном, имеющим отношение сигнал/шум = 60 дБ. При записи сигнала с максимально допустимым уровнем он не обрабатывается компандером, и на выходе тракта для него будет получено такое же соотношение сигнал/шум, 60 дБ.

А вот при записи сигналов с меньшими уровнями, картина будет уже иной. Если мы подадим сигнал с уровнем -30 дБ, то компрессор сожмёт его вдвое, и на его выходе будет получен уровень -15 дБ. Для него соотношение уровней сигнала и шума тракта будет уже не -30 дБ, как было бы без компандера, а целых 45 дБ! На выходе тракта экспандер вернёт уровень сигнала к его первоначальному значению, но полученное после компрессии отношение сигнал/шум уже не изменится, т.е. в выходном сигнале будут присутствовать и полезный сигнал с уровнем -30 дБ, и сигнал шума, лежащий на 45 дБ ниже него. Иначе говоря, с помощью компандера dbx в данном примере получено увеличение динамического диапазона на 15 дБ.

Для более слабых сигналов эта величина будет большей. Так, сигнал с уровнем -50 дБ после компрессора будет иметь уровень -25 дБ, т.е. для него соотношение сигнал/шум будет не 10 дБ, как было бы без обработки, а целых 35 дБ!

Сигнал же с уровнем -60 дБ, при попытке записать его без dbx, попросту был бы равен шумам, а с компандером он на выходе всего тракта будет иметь соотношение сигнал/шум в добрых 30 дБ!

К сожалению, «обратной стороной медали» применения широкополосного компандера является возникновение так называемого модуляционного шума.

В самом деле, при входном сигнале 0 дБ выходной шум имеет уровень -60 дБ, при входном уровне -30 дБ уровень выходного шума будет равен -75 дБ, а при входе в -60 дБ шумы на выходе будут -90 дБ. Это, конечно, не очень уж и большие величины, но в ряде случаев они вполне могут быть отчётливо слышны. Поэтому при использовании dbx и подобных систем для записи сигналов с относительно нешироким спектром рекомендуется ограничивать полосу выходного сигнала в соответствии с шириной спектра полезного сигнала. Особенно это относится к записи низкочастотных сигналов.

Существуют две основные версии системы шумоподавления dbx, носящие названия «Тип 1» и «Тип 2». Каких-либо особых, принципиальных различий между ними нет, единственное заключается в полосе сигнала, который «видится» управляющими схемами (детекторами) компрессора и экспандера.

Тип 1 имеет наиболее широкополосный вход детектора, и предназначен для работы с катушечными магнитофонами на скоростях 38 и 76см/с.

Тип 2 предназначен для работы с более узкополосными трактами, вроде кассетных магнитофонов, телефонных линий, видеомагнитофонов, и т.д. и т.п. Для уменьшения погрешностей его работы, которые могут быть вызваны внеполосными помехами и случайными выпадениями ВЧ-составляющих записанного сигнала, на его вход подаётся более узкая полоса сигнала, чем в Тип 1. Она специально ограничивается особыми входными фильтрами.

Однако всё вышесказанное об ограничении полосы частот относится только к схемотехнике цепей управления, и никак не связано с собственно звуковым трактом. В любом случае, им обрабатывается полная полоса частот звукового сигнала.

В завершение разговора о системе dbx, хотелось бы отметить одно очень важное её качество, а именно – отсутствие явно выраженного порога срабатывания. Это качество выгодно отличает систему dbx от остальных, используемых в настоящее время. Благодаря ему записи, сделанные с применением dbx, практически всегда без особых проблем воспроизводятся на других аппаратах, чего нельзя сказать о другом лидере рынка компандерных систем шумопонижения – системах Dolby.

Из всего их множества есть реальный смысл рассмотреть только две, наиболее распространённые в настоящее время, – Dolby B и Dolby SR. Ранее имевшая большое распространение система Dolby А сейчас практически вытеснена из профессиональной области более качественной и более современной Dolby SR, а применяющаяся в кассетной аппаратуре Dolby С – это, по сути, два включённых последовательно компандера системы Dolby В.

Общим для всех систем Dolby является применение частотно-зависимой обработки, что в большинстве случаев даёт более заметное улучшение качества работы, чем при использовании dbx.

Так как работа Dolby В неоднократно описывалась в различной литературе, рассмотрим её особенности вкратце.

Как и dbx, Dolby В тоже использует компрессирование сигнала, но с двумя отличиями. Во-первых, обрабатывается только высокочастотная составляющая входного сигнала. Во-вторых (и это гораздо важнее) – обрабатываются только те сигналы, которые лежат ниже определённого порога. Эти меры, вместе взятые, позволяют существенно уменьшить главные недостатки системы dbx – наличие и заметность модуляционного шума, да и самой работы системы шумопонижения.

Вообще говоря, все шумы наиболее заметны именно в высокочастотной области, и особенно – при отсутствии в этом месте спектра составляющих полезного сигнала. А при такой ситуации выходной сигнал Dolby В в области высоких частот как раз максимально ослаблен его экспандером, и шумы существенно ослаблены. А так как НЧ-сигналы компандером Dolby В не обрабатываются вообще, то и модуляционный шум, как таковой, попросту отсутствует.

При работе компандера в присутствии полезных ВЧ-сигналов шум очень хорошо маскируется ими, и крайне малозаметен.

Наличие же явного порога срабатывания позволяет не обрабатывать сигналы большого уровня, ведь на большой громкости гораздо заметнее различные побочные эффекты и артефакты, возникающие в процессе работы компандера. Если же высокоуровневые сигналы не обрабатывать, ничего нежелательного и неприятного с ними не произойдёт. А на тихих сигналах, которые как раз и обрабатываются Dolby В, всё намного менее заметно.

Вместе взятые описанные выше отличия системы Dolby В позволили сделать её работу в подавляющем большинстве случаев практически незаметной на слух. Однако расплачиваться за это пришлось существенным уменьшением подавления шумов – в то время, как для системы dbx эта величина составляет в среднем около 30 дБ, то для Dolby В – это всего порядка 10 дБ.

Наличие же порога срабатывания значительно повышает требования к точности поддержания коэффициента передачи в тракте. Всем, очевидно, хорошо знакомы по звуковому сопровождению на ТВ примеры работы систем Dolby В со сбитыми или неправильно настроенными опорными уровнями, когда звук имеет явно «зажёванный» характер. К аналогичным же дефектам могут привести и кратковременные снижения уровня записанного на ленте сигнала по причине неравномерности рабочего слоя, а также вследствие его механического повреждения или неполадок в тракте воспроизведения.

Однако в профессиональной звукозаписи системы Dolby В и аналогичные им имеют довольно ограниченное применение, и практически полностью вытесняются системой Dolby SR и её упрощённым вариантом Dolby S, применяемым, в основном, в кассетных магнитофонах.

Чем же принципиально отличается Dolby SR от всех остальных систем? Это различие отражено в самом её названии, в буквах SR, Spectral Recording – «спектральная запись». В этой системе сигналы записываются не «впрямую», а с учётом не только их уровня, но и спектрального состава. Рассмотрим всем хорошо известные кривые равной громкости на рисунке 3.

Рис 3 Кривые равной громкости

Из всего их семейства нас будут интересовать только две, соответствующие максимальному и минимальному уровням слышимости.

Очевидно, что все реально воспринимаемые нами звуки будут находиться в области, ограниченной этими двумя кривыми. Более громкие находятся за пределами болевого порога, а более тихие нам попросту не слышны (рисунок 4).

Рис 4 «Окно слышимости»

Вот в соответствии с этим «окном слышимости» и построена работа системы Dolby SR. При её разработке было учтено, что самые низкочастотные и самые высокочастотные звуки, которые находятся по краям звукового диапазона, даже при довольно значительных их абсолютных уровнях, тем не менее, не будут слышны, или, если и будут слышны, то крайне незначительно.

При обработке входного сигнала, помимо особого компрессирования, Dolby SR ещё и изменяет его АЧХ – так, чтобы она в максимально возможной мере совпадала с соответствующей кривой равной громкости.

Например, что будет, если для сигнала малого уровня преобразовать его АЧХ таким образом, чтобы она совпала с низшей из кривых равной громкости, т.е. поднять среднечастотную область?

На рисунке 5 приведены две АЧХ – исходного сигнала (прямая пунктирная линия), и его же – после указанной обработки (верхняя пунктирная кривая).

Рис 5 Две АЧХ

Теперь добавим к полученному рисунку АЧХ обработанного сигнала ровный широкополосный шум, т.е. имитируем прохождение сигнала через тракт записи-воспроизведения, где этот шум неизбежно появится:

На рисунке 6 двумя пунктирными линиями изображены два сигнала. Верхняя кривая – это спектр входного сигнала, преобразованный кодером системы Dolby SR, а нижняя прямая – спектр шумов передающего тракта.

Рис 6 АЧХ +шум

А теперь посмотрим, что получится с нашими сигналами после восстановления на приёмной стороне (на выходе Dolby SR) исходной линейной АЧХ:

На рисунке 7 верхняя пунктирная прямая изображает спектр записанного сигнала после его восстановления декодером Dolby SR, а нижняя пунктирная кривая – это спектр шума тракта, получающийся после декодера.

Рис 7 Линейная АЧХ + шум по минимальной из кривых

Для наглядности здесь же приведена низшая из кривых равной громкости, соответствующая порогу слышимости (сплошная кривая).

Видно, что, помимо восстановления исходного сигнала, при этом произошло и перераспределение спектра шумов. В области НЧ и ВЧ – уровень сигнала шума даже повысился! Казалось бы – парадокс! Нет, ведь из-за малой чувствительности слуха на краях диапазона мы эти шумы не услышим, и увеличение их абсолютного уровня никакого влияния на собственно звук не окажет. А вот в области средних частот, где чувствительность уха максимальна, шум стал значительно меньше, и благодаря этому общий уровень воспринимаемых ухом шумов значительно ослабится.

Таков, вкратце, основной принцип работы системы Dolby SR в той его части, которая касается изменения ею АЧХ тракта передачи в паре кодер-декодер.

Конечно, кроме изменения АЧХ в системе Dolby SR, также производится и компрессирование сигнала в кодере с последуюющим его экспандированием в декодере, однако эта часть, в связи с её очень большой сложностью, для более-менее внятного описания потребовала бы, как минимум, целого номера журнала. Отметим лишь, что, строго говоря, невозможно выделить в аппаратной реализации Dolby SR отдельные корректоры АЧХ и отдельные компрессоры и экспандеры. Все эти функции выполняются одними и теми же узлами – частотно-зависимыми компрессорами. Для этого фирма Dolby разработала особую конструкцию такого компрессора, который совмещен со скользящим фильтром, аналогичным применяемым в денойзерах. При его работе одновременно изменяется и АЧХ сигнала, и осуществляется его компрессия и экспандирование.

Конечно, в реальных системах АЧХ не столь точно соответствуют кривым равной громкости, и имеют более гладкий, упрощённый характер. Но это не изменяет самой сути процесса, а, точнее-того грустного факта, что все системы компандерного шумопонижения несовместимы между собой. И если в стенах одной студии это обычно не является проблемой, то при необходимости передать фонограмму в другое место возможно возникновение различных сложностей.

Особенно это касается всех разновидностей систем Dolby, которые являются очень чувствительными к амплитуде сигнала, и при несоответствии опорных уровней Dolby в трактах записи и воспроизведения различных аппаратов может произойти непоправимое ухудшение звука. Поэтому, если потребуется передать куда-либо фонограмму, – подумайте как следует, стоит ли рисковать? Может, лучше в этом случае отключить все системы шумопонижения?

Кстати, иногда даже при работе с многодорожечным магнитофоном уместно вместо компандеров просто поставить по персональному денойзеру на каждую дорожку. Причём часто это даже позволяет получить лучшие результаты…

19 июня 2020

Михаил Чернецкий

Ваш комментарий успешно добавлен и будет опубликован после просмотра модератором.

8.3. Компандерные системы шумопонижения

Вторая большая группа устройств шумопонижения предназначена, главным образом, для расширения динамического диапазона трактов записи-воспроизведения, хотя иногда они применяются и в трактах приёма-передачи – например, радиомикрофонов [5].

В отличие от ранее рассмотренных, эти системы абсолютно ничего не изменяют в исходном сигнале. Они только улучшают условия передачи сигнала через тот тракт, в котором установлены. И уменьшить уровень шумов непосредственно в обрабатываемом ими сигнале нельзя.

Так как любой тракт передачи сигналов имеет две стороны – приёмную и передающую, или, иначе говоря, вход и выход – то, очевидно, что для его улучшения необходимо обрабатывать (кодировать) сигнал, как на входе, так и на выходе. Именно так это и производится в реальности.

От объединения частей слов КОМПрессор и экспАНДЕР и родилось общее название таких систем – компандерные системы шумопонижения.

Компандер – это общее название устройств, применяемых для расширения динамического диапазона путём компрессии сигнала на входе и последующего его экспандирования на выходе.

8.3.1. Элементарная система шумоподавления

И грампластинка на 78 оборотов в минуту с плохим отношением «сигнал/шум», и наиболее высококачественные аудиосистемы производят шум, который не зависит от сигнала. Но когда уровень шума в результате внешнего воздействия начинает меняться в пределах одной фонограммы, появляется модуляция шума.

Это явление проще понять, представив себе магнитофон, осуществляющий запись на магнитной ленте и имеющий регулировки уровня записи и уровня воспроизведения.

При записи на подобный аппарат уровень входного сигнала настраивают таким образом, чтобы во время наиболее громких фрагментов фонограммы измеритель уровня находился «в красной зоне». Во время воспроизведения уровень громкости устанавливают так, чтобы эти же наиболее громкие фрагменты проигрывались с оптимальной громкостью. В результате, во время звучания громких частей записи шум пленки, даже когда он слышен, не мешает восприятию музыку. Зато во время звучания наиболее тихих пассажей он становится хорошо заметным и в какой-то момент может полностью перекрыть музыку. Дело в том, что уровень шума все еще остается постоянным на протяжении всей фонограммы.

Компрессия

Чтобы избежать ситуации, когда на фоне шума тихая музыка почти не слышна, следует поднять уровень записи. Однако просто зафиксировать его в таком положении нельзя, т. к. при этом любой громкий музыкальный фрагмент вызовет слишком сильный скачок громкости и, следовательно, значительные искажения сигнала. Конечно, во время воспроизведения можно постоянно повышать уровень записи на тихих фрагментах и уменьшать на громких. Но это приведет к тому, что динамический диапазон музыкального произведения будет сильно сжат. Другими словами, разница между тихими и громкими фрагментами будет минимальной, а это в большинстве случаев противоречит замыслу композитора и исполнителя.

Экспандирование

После компрессированной записи на магнитной ленте имеется возможность восстановления первоначального динамического диапазона во время воспроизведения. Чтобы выполнить расширение динамического диапазона, нужно лишь уменьшить уровень громкости на тихих фрагментах записи (до соответствующего замыслам композитора и исполнителя) и затем поднять его при воспроизведении громких пассажей. При этом понижение уровня громкости на тихих фрагментах создаст эффект снижения шумов от магнитной ленты (ведь тихие фрагменты были записаны при повышенном уровне записи). В то же время при воспроизведении громких музыкальных фрагментов шум по-прежнему не будет мешать прослушиванию – он будет плохо слышен на фоне громкой музыки.

Таким образом, если проделать последовательно описанные операции компрессирования и экспандирования сигнала (т. е. постоянно проводить регулировку уровня во время записи и воспроизведения), получится грубая ручная система шумоподавления. Фактически, она устраняет шум во время звучания тихих фрагментов произведения и оставляет исходный уровень шума, когда звучат громкие пассажи.

Электронное устройство, которое способно проводить такую работу, является наиболее простой системой шумоподавления. Его называют широкополосным компандером (компрессором/экспандером). Схемы работы такого устройства при записи и воспроизведении громких и тихих отрывков фонограммы соответственно показаны на рис. 8.3 и 8.4.

Широкополосный компандер имеет одну важную особенность: при его применении уровень шума начинает зависеть от входного сигнала. Использование этой системы шумоподавления приводит к тому, что уровень шума остается относительно высоким во время звучания громких фрагментов (хотя при этом он значительно тише, чем полезный сигнал) и снижается при воспроизведении тихих частей записи. Именно это явление и называют модуляцией шума.

Рис. 8.3. Работа широкополосного компандера на громких сигналах

Рис. 8.4. Работа широкополосного компандера на тихих сигналах

Системы шумоподавления Dolby A, B и C

Даже самые высококачественные ленты все же значительно уступают компакт-дискам по динамическому диапазону и уровню шумов при воспроизведении магнитных записей. Поэтому магнитофоны нередко снабжаются спе­циальными электронными схемами подавления шумов. Ведущую роль в их разработке сыграла фирма DolbyIaboratories.

В системе подавления шумов DolbyВ сигнал усилителя записи имеет подъем АЧХ выше частоты 500 Гц, висящий от уровня сигнала. При большом уровне сигнала подъема нет, а при малых он максимален. Такой подъем при записи улучшает отношение сигнал/шум при малых сигналах. При воспроизведении АЧХ также зависит от уровня сигнала — при малых сигналах она имеет спад на высоких частотах. Таким образом, в процессе записи-воспроизведения используется частотно-зависимая комп­рессия-декомпрессия звуковых сигналов. Система шумоподавления DolbyВ позволяет повысить отношение сигнал/ шум примерно на 10 дБ, причем в основном на высоких частотах, где расположен спектр шумов, хорошо слыши­мых на слух.

Более сложные системы шумоподавления DolbyС и Sимеют не два частотных канала, а больше, что позволяет более эффективно давить шум в более широкой полосе частот. Выигрыш по показателю сигнал/шум, достигаемый в различных системах Dolbyв зависимости от частоты записываемого сигнала. Нетрудно заметить, что система DolbyС дает повышение соотноше­ния сигнал/шум еще примерно на 20 дБ, по сравнению с системой DolbyВ. Система DolbySдает выигрыш еще примерно на 10 дБ, но что особенно важно — на эти 10 дБ увеличивается динамический диапазон воспроизведения низких частот.

Поскольку системы Dolbyбазируются на зависимой от уровня сигнала частотной коррекции, то важно обеспе­чить достаточно точное поддержание уровня сигналов при записи. Кроме того, для воспроизведения записей, сделанных по системам DolbyB/C/S, магнитофон должен иметь в тракте воспроизведения соответствующую схему преобразования. Это ведет к искажениям (и довольно заметным) при воспроизведении записей, сделанных на магнитофоне с такими системами, на другом магнитофоне, не имеющем таких систем.

 

Поподробней

 

Система шумоподавления «Dolby-A»

 

Система «Dolby-A» — это СШП коммерческого назначения, разработанная для профессионального использования. Обобщенная структурная схема системы показана на рис. 

Упрощенная структурная схема СШП «Dolby-A»
Регулирование производится не во всем диапазоне входных уровней, а лишь при сравнительно небольших уровнях, что уменьшает заметность переходных процессов. При больших уровнях помехи маскируются сигналом и их подавление становится необязательным. 

Рисунок— Амплитудная характеристика

сжимателя (1), расширителя (2) и сквозного

тракта (3) системы «Dolby-A»

Входной аудиосигнал распределяется по двум путям, причем в основном тракте он не регулируется, а в дополнительном подвергается регулированию с помощью сжимателя, после чего обе составляющие складываются. Коэффициент передачи дополнительного тракта при больших входных сигналах мал, в результате чего сигналы большого уровня не претерпевают изменений. При малых входных уровнях коэффициент передачи дополнительного тракта увеличивается, доля сигнала этого тракта относительно основного становится больше и уровень сигнала на выходе первого сумматора возрастает. Сигнал с выхода системы поступает на сумматор через расширитель уже инвертированным и вычитается из общего сигнала, вследствие чего восстанавливаются исходные соотношения уровней.

Особенностью дополнительных трактов является разделение в них спектра сигнала на четыре части с помощью фильтров, пропускающих полосы частот 30–80; 80–3000; 3000–20000 и 9000–20000 Гц (рис. 3.42). Выбор полос пропускания определен спектром наиболее характерных шумов и помех и особенностей их восприятия слухом: в полосах пропускания ФНЧ лежит частота фона переменного тока 50 Гц; в полосе пропускания ПФ — переходные помехи и помехи копирэффекта; ФВЧ — структурные помехи, обусловленные неоднородностью ферромагнитного слоя ленты (см. рис. 3.28) и высокочастотные модуляционные помехи.

Рисунок— Частотные характеристики фильтров

системы «Dolby-A»

В каждой из полос динамический диапазон сжимается и соответственно затем расширяется путем изменения коэффициента передачи только при уровнях, лежащих ниже определенного порогового уровня Nнорм. Сигналы с выхода компрессоров добавляются к сигналу основного тракта, а в приемной части системы соответственно вычитаются при уровнях менее Nнорм. Сигналы более высокого уровня проходят через систему без изменений. Разделение спектра сигнала до регулируемых звеньев значительно повышает эффективность регулирования, особенно если энергия сигнала сосредоточена в какой-либо одной полосе. Ввиду большого уровня сигнала в этой полосе не происходит регулирования, зато в других полосах ввиду небольшого уровня попадающего в них сигнала регулирование происходит более эффективно и отношение «сигнал/шум» увеличивается в большей степени.

Дополнительный тракт системы «Dolby-A» универсален и используется дважды — при записи и воспроизведении. Поэтому искажения АЧХ и ФЧХ фильтрами при записи компенсируются искажениями обратного знака при воспроизведении.

Система ШП «Dolby-A» обеспечивает улучшение отношения «сигнал/шум» в диапазоне частот 30–15000 Гц примерно на 10 дБ, а на более высоких частотах — на 15 дБ. 

 

Система шумоподавления «Dolby-B»  

Система ШП «Dolby-B» (рис. 3.43) появилась в 1970 году и предназначена, в первую очередь, для борьбы с высокочастотными шумами, возникающими в бытовых магнитофонах с небольшой скоростью движения ленты 

Рисунок— Структурная схема СШП «Dolby-B»

Система содержит два тракта прохождения аудиосигнала: основной (выше пунктирной линии на рис. 3.43) и вспомогательный (ниже пунктирной линии), выходы которых объединены с помощью сумматора. В основном тракте никаких преобразований сигнала не происходит. В состав дополнительного тракта входят ФВЧ с управляемой частотой среза (от 1,5 кГц и выше в зависимости от EУ), детектор уровня (ДУ), усилитель (коэффициент усиления K=2,3), инвертор и ограничитель. Последний срезает выбросы напряжения длительностью до 1 мс, возникающие из-за задержки срабатывания ДУ в моменты резкого повышения входного сигнала.

При записи (переключатель S1 на рис. 3.43 в верхнем положении) схема работает как компрессор. В зависимости от напряжения записываемого аудиосигнала параметры дополнительного тракта меняются автоматически таким образом, чтобы уровень сигнала на его выходе поддерживался постоянным. Причем этот уровень поддерживается постоянным не за счет изменения коэффициента передачи дополнительного тракта (как, например, в СШП «Dolby-A»), а путем сдвига граничной частоты ФВЧ. Управляющее напряжение для изменения АЧХ ФВЧ формируется детектором уровня. Чем выше уровень входного сигнала, тем дальше в область ВЧ сдвигается граничная частота ФВЧ. В результате малые уровни записываемого сигнала усиливаются за счет добавления напряжения из вспомогательного тракта. При возрастании уровня записываемого сигнала относительное приращение уменьшается. Таким образом, при записи происходит частотно-зависимое сжатие динамического диапазона сигнала 

Рисунок— Зависимость динамического диапазона

 

записываемого сигнала от частоты в СШП «Dolby-B»

при разных входных уровнях
При воспроизведении (переключатель S1 на рис. 3.43 в нижнем положении) устройство работает как экспандер, уменьшающий усиление в местах с низким уровнем фонограммы. Сигнал после инвертора с выхода системы через вспомогательный тракт подводится к сумматору и вычитается из основного сигнала. Использование в экспандере того же самого вспомогательного тракта позволяет автоматически обеспечить обратный вид характеристик по отношению к компрессору (рис. 3.45) и устранить искажения, возникающие из-за некомплементарности амплитудных и фазовых характеристик компрессора и экспандера.

Система «Dolby-B» обеспечивает следующее предельное улучшение отношения «сигнал/шум» на различных частотах: 600 Гц — 3 дБ, 1200 Гц — 6 дБ, 2400Гц — 8 дБ, 5000Гц — 8 дБ, 5000…10000Гц — 10 дБ. 

Рисунок— Амплитудные характеристики СШП

«Dolby-B»: сжимателя (1), расширителя (2), общая (3)

 

Система шумоподавления «Dolby-C» 

 

Система ШП «Dolby-С» (разработана в 1983 году) позволяет улучшить отношение «сигнал/шум» на 15 дБ для частот 400…1000 Гц и на 20 дБ для частот выше 1 кГц. Это достигнуто путем последовательного включения двух каскадов «Dolby-B» (рис. 3.46), работающих в одинаковых полосах частот, но с разными порогами срабатывания. Первый каскад системы работает при уровнях сигнала, сравнимых с уровнями в «Dolby-B». Второй каскад работает при пороговом уровне сигнала, пониженном на 20 дБ. Такое разделение позволяет уменьшить выбросы уровня.

Рисунок — Структурные схемы компрессора (а)

и экспандера (б) системы шумоподавления «Dolby-C»

Для уменьшения шумов в области СЧ частота среза ФВЧ в каскаде обработки сигнала по сравнению с «Dolby-B» уменьшена с 1,5 кГц до 375 Гц. Дополнительно введены ограничение спектра обрабатываемого сигнала и схема «антинасыщения», включенная в цепь обработки аудиосигналов с малым уровнем.

Устройство ограничения спектра сигнала, установленное перед компрессором, обеспечивает спад АЧХ на частотах выше 10 кГц (рис. 3.47). Это позволяет улучшить модуляционную способность на ВЧ канала «записи-воспроизведения» и уменьшить ошибки вследствие колебаний уровня, вызываемых выпадением сигнала. Спектр сигнала восстанавливается после экспандера в устройстве восстановления спектра

Рисунок— АЧХ компрессора СШП «Dolby-С»
Схема «антинасыщения» служит для предотвращения перегрузки магнитной ленты на ВЧ и уменьшения интермодуляционных искажений.

Запись, сделанную на аппаратуре, оборудованной «Dolby-С», можно воспроизводить на магнитофонах с системой «Dolby-B» без потери качества, так как эти системы являются совместимыми.

 

Как выбрать лучшие наушники с системой шумоподавления?

Лучшие наушники со встроенной системой шумоподавления способны на большее, чем просто устранить посторонний шум. Специально для вас мы подготовили статью, которая поможет вам найти свою идеальную пару.


Все мы бывали в различных ситуациях, когда нас отвлекают звуки внешнего мира. Вы пытаетесь расслабиться в длительном полете, но шум двигателя отнюдь не способствует этому. Вы работаете удаленно в любимом кафе, но в нем настолько шумно, что у вас возникают проблемы с продуктивностью, а ваше внимание рассеивается. Вы заканчиваете свой последний подход в спортзале и нуждаетесь в помощи тренера, но за шумом не всегда можете услышать даже свои мысли. В этих и многих других ситуациях, когда окружающий мир кажется слишком громким, шум действительно мешает. К счастью, наушники с шумоподавлением могут предложить средство, которое поможет вам избавиться от отвлекающих факторов и сконцентрироваться именно на том, что важно.

Рынок современных гаджетов настолько широк, что очень сложно узнать, какие наушники лучше всего подходят для шумоподавления. Специально для вас мы подготовили статью по товарам Bose, которая поможет найти вашу идеальную пару.


СОЗДАНЫ ДЛЯ КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ

Шумоподавление под вашим контролем

Система шумоподавления работает лучше всего в тех случаях, когда вы можете контролировать данный процесс. Иногда вам действительно необходимо абстрагироваться от окружающего вас шума. В других же случаях вы хотите услышать, что происходит — например, бариста, называющего ваше имя, или стюардессу, дающую инструкции по безопасности перед полётом. Наушники с шумоподавлением Bose позволяют вам регулировать уровень шумоподавления относительно того, который вам требуется в данный момент.

Все наушники Bose обеспечивают некоторый уровень пассивного шумоподавления. Этот уровень подобен тому, как если бы вы закрыли уши руками. И хотя любой физический барьер будет заглушать некоторые высокочастотные шумы исходящие от окружающего мира, довольно часто этого будет недостаточно. Различные модели шумоподавляющих наушников предлагают различающиеся уровни шумоподавления в соответствии с вашими потребностями.

Наушники Bose Noise Cancelling Headphones 700 и беспроводные наушники QuietComfort 35 II активно «воспринимают» окружающую обстановку и посылают противоположный сигнал для борьбы с шумом. Наушники Bose Noise Cancelling Headphones 700 предлагают 11 различных настроек для самого широкого диапазона управления. Для быстрого прерывания они предлагают режим разговора, который приостанавливает вашу музыку и позволяет окружающей среде вернуться — идеально подходит для остановки, чтобы поболтать с коллегой. А беспроводные наушники QuietComfort 35 II имеют три уровня шумоподавления, которые легко переключаются между собой.

Если вам больше нравятся наушники-вкладыши, попробуйте беспроводные наушники QuietControl 30 или акустические шумоподавляющие наушники QuietComfort 20. В последней модели используется режим Aware, который использует встроенный микрофон наушников для захвата внешних шумов. Стоит нажать кнопку, и вы сможете услышать их в своих наушниках. Это идеальная функция для тех, кто хочет несколько отключиться от окружающего шума, но все же должен иметь возможность к нему вернуться.


Голосовое управление

Все мы хотя бы раз хотели использовать помощников. Даже незначительная помощь может иметь большое значение, когда электронные письма накапливаются, встречи все никак не заканчиваются, а календарь трещит по швам от количества мероприятий. К счастью, Bose Noise Cancelling Headphones 700 и QuietComfort 35 Wireless Headphones II оптимизированы для Google Assistant и Amazon Alexa, которые помогая с некоторыми мелкими деталями вашей повседневной жизни, и могут облегчить вашу нагрузку. Вы можете с помощью голосовой команды поручить помощнику записать то или иное напоминание, например, зайти в магазин или совершить важный звонок. (Голосовые команды и элементы управления могут отличаться.)

Датчик голоса

Вы находитесь в шумном офисе, выполняете поручения или же у вас перерыв в вашем любимом кафе. Благодаря превосходному звукоснимателю Bose Noise Cancelling Headphones 700 вам не придётся беспокоиться о шуме вокруг вас, когда вам нужно ответить на телефонный звонок. Наушники Bose Noise Cancelling Headphones 700 оснащены ультрасовременной системой из четырёх микрофонов, которая изолирует ваш голос и одновременно подавляет фоновый шум вокруг вас. Это ведущая технология среди микрофонов не только среди наушников Bose, но и на рынке в целом. Это означает, что важные клиенты не услышат работу кофемашины в кафе или громкий голос вашего коллеги из соседнего кабинета. Вы будете слышать и будете услышаны почти так же хорошо, как если бы вы разговаривали лицом к лицу в тихой комнате.

Оглядитесь в своём доме и оцените уровень комфортной обстановки, не для гостей или других домочадцев, а именно для себя. Ведь это то, что подпитывает вас каждый день, и может заряжать как позитивом, так и его противоположностью.


Выбрать свою идеальную форму

В повседневной жизни современный человек не всегда уделяет должное внимание окружающей атмосфере и ощущению удовольствия от жизни. Сегодня современные технологии позволяют нам создавать самим атмосферу вокруг себя. Нужно лишь найти свою пару наушников.

Для некоторых просто необходимы беспроводные наушники-вкладыши. Для других же подходят накладные модели наушников.

Беспроводные накладные наушники, такие как Bose Noise Cancelling Headphones 700 и Quiet Comfort 35 II, способны создать ощущение нежных объятий. Регулируемое оголовье помогает сделать надёжное крепление вокруг ваших ушей, не оказывая дополнительного давления на голову.

С беспроводными функциями меняется и то, как вы управляете своими наушниками. Например, наушники Bose Noise Cancelling Headphones 700 работают с элементами управления на основе жестов, что означает, что вы можете легко воспроизводить, быстро перематывать вперёд и назад, а также управлять громкостью, просто постукивая и проводя пальцами по корпусу.


Для тех, кто предпочитает наушники-вкладыши, Bose предлагает две лучших модели шумоподавляющих наушников: проводные акустические шумоподавляющие наушники QuietComfort 20 и беспроводные наушники QuietControl 30. Обе модели имеют наконечники StayHear+, которые создают мягкую и надёжную посадку. Конусообразные вкладыши равномерно распределяют контакт по всему уху и образуют мягкое уплотнение, которое способствует снижению шума в полном спектре наушников, для вашего максимального комфорта. Беспроводные наушники QuietControl 30 оставляют провода позади и оснащены эргономичным шейным ремешком из мягких материалов, который идеально подходит для прослушивания в течение всего дня. Лучшие шумоподавляющие наушники плотно прилегают к вашим ушам, так что вы сможете с лёгкостью тренироваться в них или же носить различные головные уборы.


Срок службы батареи

Вы рассчитываете на долгий перелёт. Хотя вы с нетерпением ждёте возможности расслабиться и, возможно, даже вздремнуть, позади вас есть группа громких пассажиров. К счастью, у вас есть наушники с шумоподавлением. Вы вытаскиваете их из своей сумки, надеваете и наслаждаетесь музыкой, которая вызывает некоторую расслабленность и сонливость. Но не так быстро: как только вы начинаете засыпать, батарея в ваших наушниках разряжается, а внешний шум позади заставляет вас снова пробудиться.

Иметь дело с батареей, которая не работает, — это головная боль, а ждать, пока она зарядится, — это не самая приятная ситуация. К счастью, наушники Bose Noise Cancelling Headphones 700 и QuietComfort 35 II имеют превосходные аккумуляторы, которые позволят вам непрерывно наслаждаться музыкой до 20 часов. Кроме того, они поставляются со специальным кабелями, которые пригодятся, если аккумулятор ваших наушников разряжается, а времени его заряжать у вас нет.

Не все наушники созданы одинаковыми. Независимо от того, являетесь ли вы путешественником по всему миру, который ищет одухотворённый опыт путешествия, работником на удалёнке, желающим лишь немного тишины и покоя, спортсменом, для которого музыка является незаменимым помощником, или же городским жителем, единственное желание которого — просто отключиться от внешнего мира, Bose идеально подходит для вас.

Воспользуйтесь информацией из нашей статьи, чтобы выбрать и купить в нашем магазине наушники с системой шумоподавления, которые подойдут именно вам.

* Голосовые помощники доступны не во всех странах и могут варьироваться.



Какой режим шумоподавления выбрать у кассетника AKAI-GX95mkII? • Stereo.ru

Лучше НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ НИ КАКУЮ систему шумоподавления, т.к. они все убивают звук, внося заметные искажения, даже на серьезных аппарата.

Да, так и есть, на самом деле реально лучше писать без неё, хорошие ленты шумят крайне мало.

Но в принципе, если очень хочется, можно писать с долби би, правда работает он на разных аппаратах очень по разному, где-то сильно валит частотку.

Другие фильтры и расширение динамического диапазона, то же лучше не использовать, т.к. чем меньше вмешательство в исходный сигнал, тем меньше в нем будет искажений.

О dbx отзываются довольно хорошо, но не знаю, я не тестировал.

Лучше уделить время настройке дэки для работы с конкретной кассетой, перед тем как записать на нее музыку. Так же стоит уделить должное внимание уровню (громкости) записи — не следует делать максимально громкую запись, независимо от типа кассеты. Вспомните о «Войне громкости». Максимум до -3/-5 db, а может и тише.

Вот в этом абзаце налицо снова полное незнание матчасти. Вы в своё время кассеты тоже писали с уровнем -5 дб?))) Понятно какой вы «знаток». Динамический диапазон кассеты ограничен снизу — уровнем шумов, сверху — перегрузочная способность ленты и уз деки. В цифровой записи, компакт дисках, флаках и прочем, реально примерно так как вы написали, но не в магнитной записи. Выставляя предельный уровень ниже допустимого, намеренно срезаем динамический диапазон записи, соответственно, имеем более существенные потери в качестве, в сравнении с оригиналом.

А вот, почитайте, для ознакомления: https://audio-hi-end.livejournal.com/104953.html

Рекомендуемый предельно допустимый уровень записи при относительном уровне намагниченности 0 дб — 250 нановебер(децибелы эти ваши у дек тоже бывают разные, о чём свидетельствует значок уровня долби на индикаторе находящийся у 0 дб, есть несколько видов шкал, Peak и Vu, что это всё значит, вы должны прекрасно знать, если хотите сказать что разбираетесь в вопросе) : Для лент нормал 0-+2 дб,(обычно 0, если какой-нибудь топовый нормал, то бывает допустимо +2)

Для лент хром +2-+4 дб(многие серьёзные деки позволяют писать и с большим уровнем, о чём свидетельствуют точки около значений индикатора уровня, ну у разных производителей это обозначается по разному)

Для лент метал +4-+8 дб(перегрузочная способность ленты огромная, шумов мало, засчёт этого получается более лучшая запись, ещё немаловажна настройка деки под этот тип, именно возможности тракта записи нормально записать металл)

Тише писать конечно можно, тогда любая запись звучать будет на любой деке как гавно, за шумом ленты кучу деталей потеряете. Я в неделю пишу по несколько кассет точно, причём нормально , с винила, так что знаю о чём говорю . Недовольных пока не было.

Система шумоподавления в вытяжках Miele

В каталоге нашего магазина вы легко найдете идеальную вытяжку для своей кухни. Мы продаем только на 100% оригинальную технику от немецкого бренда Miele, который давно стал синонимом слов «качество», «надежность» и «технологичность». Компания «Миле» выпускает множество различных вытяжек — купольные и без купола, встраиваемые в столешницу или шкаф, наклонные и островные модели. Вся техника компании относится к премиальному сегменту рынка и производится из качественных материалов с применением самых современных технологических решений.

Система шумоподавления вытяжки

Одной из таких суперсовременных систем является технология шумоподавления, которая применяется в вытяжках Miele. Каждый тип вытяжек имеет свои особенности и система реализуется в нем по разному. Например, в вытяжках, которые встраиваются в столешницу большую роль играет применение звукопоглощающих матов, а в наклонных моделях — периметральная система всасывания. В любом случае инженеры компании «Миле» стараются достигать результата, применяя максимально эффективные решения.

Малошумный мотор

Самым очевидным решением является снижение шумового загрязнения, которое издает сам двигатель. В моделях от Miele применяются мощные и одновременно малошумные двигатели и турбины, которые позволяют снижать показатели шума, сохраняя высокую эффективность удаления воздуха. Производительность вытяжек варьируется в диапазоне от 460 до 750 м3 воздуха в час.

Специальные материалы корпуса

Также во многих моделях вытяжек применяются уникальные материалы корпуса. В отличии от многих моделей эконом-класса, вытяжки «Миле» изготавливаются из качественного металла, пластика и стекла. Конструкция техники изготовлена таким образом, чтобы издавать как можно меньше посторонних звуков и вибраций. На металлических частях корпуса есть специальные вставки, снижающие уровень шума.

Форма воздухозаборников

Также огромную важность в системе шумоподавления играет форма воздухозаборника. Наклонные и купольные модели марки оснащаются технологией периметрального всасывания, которая уменьшает нагрузку на крыльчатку двигателя. Благодаря этой технологии не только уменьшается шум, но и увеличивается производительность. Небольшую роль в уменьшении количества шума играют и жироулавливающие фильтры.

Системы шумоподавления

«В определении понятия «шумоподавитель», да и самого шумоподавления существует некоторая неясность. Этими терминами обозначаются два абсолютно разных понятия, одно из которых скорее относится к реставрационным работам, а второе — непосредственно к самой процедуре звукозаписи.

В первом случае речь идёт об улучшении звучания уже имеющегося материала, а во втором случае о более качественном процессе записи нового. И, хотя эти два различных процесса имеют идентичные названия, физическая их сущность абсолютно разная. Даже несмотря на то, что основаны они, в сущности, на использовании одного и того же свойства человеческого слуха — эффекта маскировки.

 

Денойзер

Итак, начнём с того процесса шумоподавления, который, собственно, и является именно шумоподавлением в его исходном смысле, то есть применяется для удаления шумов с уже готовых фонограмм.

Так как мы имеем депо с материалом, который мог быть записан давно и в неизвестных условиях, то очевидно, что скорее всего при производстве этих записей не было использовано какой-либо обработки для его последующего обесшумливания (маловероятно, чтобы при выпуске, скажем, пластинки, звукорежиссёр был столь любезен, что позаботился о её будущей реставрации…) Поэтому мы поневоле обрабатываем сигнал как бы «с одной стороны», а именно при его воспроизведении. По принятой терминологии такие шумоподавители именно так и называются – single-ended, «односторонние».

Самым первым был простейший noise-gate, блокировавший прохождение сигналов в паузах фонограммы. Он действовал как простой выключатель — либо полность пропускал входной сигнал на выход, либо полностью же его подавлял.

Однако, несмотря на свою полезность во многих случаях, реального подавления шумов он не осуществлял. А иногда даже наоборот, делал их субъективно более заметными — когда после достигнутой его усилиями абсолютной тишины начинало звучать тихое место фонограммы, на котором шумы как раз наиболее заметны. В настоящее время гейты для целей уменьшения шумов практически не применяются.

Чтобы избавиться от описанного эффекта и получить более приятное на слух уменьшение шумов, многими фирмами были разработаны самые различные системы шумоподавления, в основном для прослушивания записей с магнитофонов.

Однако, несмотря на различные названия, все они работали примерно одинаково —происходило ослабление ВЧ-составляющих обрабатываемого сигнала в том случае, если само устройство обработки (а не звукорежиссер!) решало, что их уровень в исходном сигнале достаточно мал, и ими можно пренебречь.

Реальный прорыв в этой области был достигнут после изобретения первого настоящего шумоподавитепя, в котором для уменьшения шумов применялся скользящий адаптивный фильтр, который изменял полосу своего пропускания в зависимости от спектра обрабатываемого сигнала.

Итак — как же работает современный шумоподавитель, имеющий также общепринятое название denoiser?

(Интересно, что компьютерные программы, основанные на аналогичном принципе, носят иное общее название — de-hisser, а программы, имеющие название denoiser, в отличие от своих ‘аналоговых тёзок, работают по совершенно иному принципу!).

Сердцем денойзера является особый фильтр, изменяющии полосу своего пропускания в зависимости от спектра обрабатываемого сигнала. Управляющая этим фильтром электронная схема постоянно анализирует входной сигнал, и на основе этого анализа перестраивает параметры фильтра таким образом, чтобы обеспечить максимально благоприятные условия для передачи полезных составляющих сигнала, и одновременно — максимально ослабить его мешающие, шумовые компоненты.

Практически все серийно выпускаемые денойзеры в качестве самого фильтра применяют только один фильтр — фильтр низких. Он обрезает все высокочастотные помехи, которыележат за пределами полосы частот, занимаемой полезным сигналом и не маскируются им.

Таким образом, АЧХ денойзера имеет вид НЧ-фильтра, частота среза которого изменяется от некоторого начального значения до полной полосы частот всего звукового диапазона.

Она тем шире, чем больше уровень входного сигнала, и чем выше наивысшая частота, присутствующая во входном сигнале.

Для обеспечения возможности успешно работать с самыми различными звуковыми сигналами в хороших приборах, помимо автоматики предусматриваются и некоторые регулировки. Обычно их три: начачальная частота среза фильтра при отсутствии сигнала Cut-off,‘ скорость закрывания Release, и регулятор чувствительности Threshold. Иногда ещё к ним добавляется возможность изменения  срабатывания — переключатель Soft/Hard. Однако частотная обработка сигналов, а тем более фильтрация, частным применением которой и является денойзер, крайне плохо поддаётся автоматизации, поэтому — будьте осторожны!

Если можно для ликвидации шумов применять фильтр с изменяемой полосой пропускания, то, очевидно, можно получить то же самое, если набором фиксированных фильтров сначала поделить сигнал на узкие полосы, а потом пропускать или блокировать его отдельные составляющие. Именно на таком принципе основана работа всех компьютерных программ-денойзеров. В них входной сигнал, прошедший сквозь очень большое число очень узкополосных фильтров, подаётся на такое же количество нойз-гейтов, т.е. сигнал каждой отдельной полосы подаётся на свой собственный индивидуальный геит. Затем выходы всех индивидуальных геитов суммируются — и очищенный сигнал готов!

Из самого принципа действия сразу же становится очевидном нереальность любой попытки изготовить такой денойзер в аналоговом виде. В самом деле, ведь число индивидуальных полосовых фильтров может составлять несколько десятков тысяч! А к ним надо ещё и столько же гейтов, да потом всю эту кучу отдельных полосок надо умудриться как-то сложить вместе…

Поэтому и не существует такого рода денойзеров в ином виде, нежели чем только в цифровом, воплощенных в «железе», или же чисто программных.

Перед началом работы программы-денойзера на подлежащем обработке материале выбирается маленький его кусочек, не содержащий полезного сигнала. Естественно, что в этом месте будут присутствовать только шумы. Этот образец шума и используется для настройки порогов гейтов.

Перед началом процесса программа анализирует спектр шума, пропуская его сквозь набор фильтров. После этого запоминается значение уровня шума в каждой полосе (его АЧХ), и эта величина становится эталонной при решении программой вопроса — яляется ли сигнал в данной полосе полезной информацией, или же просто шумом?

Если сигнал меньше значения, определённого на этапе анализа эталонного образца, он считается шумом, геит этой полосы закрывается, и сигнал на выход не проходит. Если же входной сигнал превышает эталонную величину, он считается полезным, и беспрепятственно проходит на выход.

Однако, несмотря на различные результаты работы программных денойзеров, единый принцип их работы обеспечивает и одинаковые же артефакты, то есть искажения исходного сигнала. Связано это с самой сущностью процесса — с разделением сигнала на большое количество очень узких полос.

При этом, вследствие поочередного исчезновения из звукового сигнала отдельных узких полос его составляющих, сигнал приобретает весьма характерный «фленджерный» призвук. К сожалению, это явление принципиально неустранимо, хотя тщательным подбором параметров работы программы- денойзера оно может быть сделано достаточно малозаметным.

 

Компандерные системы шумопонижения

Вторая большая группа устройств шумопонижения предназначена, главным образом, для расширения динамического диапазона трактов записи-воспроизведения, хотя иногда они применяются и в трактах приёма-передачи — например, радиомикрофонов.

В отличие от ранее рассмотренных, эти системы абсолютно ничего не изменяют в исходном сигнале. Они только улучшают условия передачи сигнала через тот тракт, в котором установлены. И уменьшить уровень шумов непосредственно в обрабатываемом ими сигнале нельзя.

Компандер — это общее название устройств, применяемых для расширения динамического диапазона путём компрессии сигнала на входе и последующего его экспандирования на выходе.

Компандерные системы могут быть как «просто компандерными“, так и частотнозависимыми. Было разработано огромное количество такого рода систем, из которого реально в настоящее время используются только две: dbx и Dolby.

Из всего их множества только две наиболее распространённы в настоящее время, — Dolby В и Dolby SR. Ранее имевшая большое распространение система Dolby А сейчас практически вытеснена из профессиональной области более качественной и более современной Dolby SR, а применяющаяся в кассетной аппаратуре Dolby С — это, по сути, два включённых последовательно компандера системы Dolby В.

Как и dbx, Dolby В тоже использует компрессирование сигнала, но с двумя отличиями. Во-первых, обрабатывается только высокочастотная составляющая входного сигнала. Во-вторых (и это гораздо важнее) — обрабатываются только те сигналы, которые лежат ниже определённого порога. Эти меры, вместе взятые, позволяют существенно уменьшить главные недостатки — наличие и заметность модупяционного шума, да и самои работы системы шумопонижения.

Так как НЧ-сигналы компандером Dolby В не обрабатываются вообще, то и модуляцинный шум, как таковой, попросту отсутствут.

В соответствии с  «окном слышимости» построена работа системы Dolby SR. При её разработке было учтено, что самые низкочастотные и самые высокочастотные звуки, которые находятся по краям звукового диапазона, даже при довольно значительных их абсолютных уровнях, тем не менее, не будут слышны, или, если и будут слышны, то крайне незначительно.

При обработке входного сигнала, помимо особого компрессирования, Dolby SR еще и изменяет его АЧХ — так, чтобы она в максимально возможной мере совпадала с соответствующей кривой равной громкости.

Конечно, в реальных системах АЧХ не столь точно соответствуют кривым равной громкости, и имеют более гладкий, упрощённый характер. Но это не изменяет самой сути процесса, а, точнее-того грустного “факта, что все системы компандерного шумопонижения несовместимы между собой. И если в стенах однои студии это обычно не является проблемой, то при необходимости передать фонограмму в другое место возможно возникновение различных сложностей.

Особенно это касается всех разновидностей систем Dolby, которые являются очень чувствительными к амплитуде сигнала, и при несоответствии опорных уровней Dolby в трактах записи и воспроизведения различных аппаратов может произойти непоправимое ухудшение звука. Поэтому, если потебуется передать куда-либо фонограмму, — подумайте как следует, стоит ли рисковать? Может, лучше в этом случае отключить все системы шумопонижения?»- написал М.Чернецкий. «Системы шумоподавления». «Звукорежиссёр»

Читать далее

Корпорация Сигнальных Систем

PAZ: Зоны персонального аудио в автомобиле

Abstract: Современное транспортное средство превратилось в мультимедийный центр, став жизненно важной точкой интеграции и доставки множества медиа и устройств. Однако возникающее в результате шумовое загрязнение в автомобиле, создаваемое этим множеством услуг, может стать раздражающим для всех пассажиров автомобиля. Эта проблема побудила авторов создать систему, позволяющую настраивать персонализированные звуковые зоны (PAZ) в автомобиле, для которых не требуются наушники.Система PAZ включает в себя новый пользовательский интерфейс, специально разработанные подголовники и информационно-развлекательную подсистему контроля шума. Оценка производительности PAZ в седане BMW 5 серии показала шумоизоляцию примерно в 20 децибел, что привело к исключительно положительным субъективным ощущениям пассажиров. PAZ не только уменьшает шумовое загрязнение, но также предоставляет уникальное решение для персонализации звука с помощью настраиваемых аудиозон и индивидуального выбора медиа, для которого не требуются наушники.

С. Гуз, Л. Риддл, К. Фуллер, Т. Гупта и А. Маркус, «PAZ: персонализированные аудиозоны в автомобиле», в IEEE MultiMedia, vol. 23, нет. 4, стр. 32-41, окт.-дек. 2016. doi: 10.1109/MMUL.2015.94

Активный шумоподавитель работает — но куда?

Ларри Риддл

Многие слышали об активном шумоподавлении, но, за исключением наушников, мало кто ощутил на себе его преимущества. Почему это произошло?

Короткий ответ: стоимость.В отличие от разрекламированных технологий, активный шумоподавитель работает. Препятствие состояло в том, чтобы сделать активный контроль шума экономически эффективным решением проблемы шума. Это препятствие оказалось гораздо более трудным, чем многие ожидали. Когда технология стоит дороже, чем ее преимущества обычно стоят, для этой технологии существует лишь небольшой рынок.

Новые технологии обычно обходятся дорого. Ранние пользователи технологии платят более высокую цену за то, чтобы быть первыми, получая при этом конкурентное преимущество.Разработчики технологий получают ценный опыт работы с первыми клиентами. Этот опыт и ноу-хау позволяют совершенствовать продукты, обеспечивая более экономичные решения для будущих клиентов. Таким образом, технология становится все более и более широко используемой, поскольку затраты на внедрение падают.

Итак, что случилось с активным шумоподавлением? Почему мы не видим технологии активного шумоподавления в нашей повседневной жизни? Ответ заключается в том, что большинство потребителей не хотят платить более 100-2000 долларов за решения для шумоподавления.Этот диапазон затрат было трудно достичь с помощью эффективных активных решений. Заметными исключениями являются наушники с шумоподавлением и некоторые посудомоечные машины.

В результате другие применения активного шумоподавления были в промышленных ситуациях, где преимущества активного шумоподавления обусловлены соображениями безопасности слуха. В некоторых случаях улучшение речевой коммуникации было достаточно важным, чтобы использовать активный контроль шума. Даже на промышленных рынках спирали с технологией активного шумоподавления встречаются редко.В результате повсеместное использование активного шумоподавления все еще ждет «убийственного приложения», которое сможет вывести его из единственного в своем роде индивидуального проектного цикла, который лучше всего описывает, насколько широко применяется технология активного шумоподавления. сегодня.

Итак, где успешно применялся активный шумоподавитель? Неполный список:

  • Глушители выхлопа двигателя внутреннего сгорания
  • Наушники для использования в самолетах
  • Наушники для автогонок
  • Машины скорой помощи
  • Посудомоечные машины
  • Виброизоляторы для двигателей
  • Виброизоляция для защиты электроники от вибрации и ударов
  • Шумоизоляция салона самолета

Эти продукты пользуются успехом, потому что они взяли технологию активного контроля шума и применили ее на практике.Другой общий элемент заключается в том, что, за исключением шумоподавления в салоне, решение «простое». Под простотой я подразумеваю, что решение не требует большого количества микрофонов, датчиков, кабелей и т. д. Во многих случаях контроллер, вырабатывающий антизвуковые команды, может быть построен с использованием аналоговых схем, что приводит к снижению затрат и портативности.

Исключением из этого правила является шумоподавление салона самолета. В этом случае используются многочисленные динамики (или наушники) и микрофоны.В системе шумоподавления, встроенной в новые самолеты Boeing, похоже, что устройство шумоподавления было интегрировано в развлекательную систему. Преимущество этого заключается в снижении стоимости системы шумоподавления, поскольку она добавляется к существующей акустической системе. В существующей развлекательной системе используются наушники, сигнальные процессоры и кабели, которые можно использовать с помощью конструкции активного шумоподавления (ANC).

Итак, куда нам следует двигаться в развитии технологии ANC? Я думаю, что дальнейшая разработка простых решений лучше всего осуществляется через образование.Нынешние коммерческие усилия увязли в вопросах патентов и возврата инвестиций. Благодаря образованию инженеры могут быть обучены использованию активного контроля шума. Когда эти инженеры столкнутся с проблемами дизайна, они будут готовы найти нишевые решения, используя активный контроль шума.

Исследователи в этой области должны сосредоточиться на двух подходах. Во-первых, это разработка интегрированных решений активного контроля для решения сложных проблем шума. Автомобильные аудиосистемы со встроенными системами персональной связи и технологией активного шумоподавления могут повысить удовольствие от вождения и повысить безопасность.Второй подход — это поиск «убийственного приложения». Например, есть ли новые способы общения, основанные на технологии ANC? Нам придется подождать и посмотреть.

Приложения SSC ANC

Локальное активное шумоподавление для MEDEVAC и CASEVAC

Компания SSC разработала акустическую подушку MEDEVAC с активным шумоподавлением (MANCAP), отличающуюся активным шумоподавлением (ANC) и мерами пассивного шумоподавления для создания тихой зоны вокруг ушей раненого персонала во время эвакуации в шумной военной технике и вокруг нее.Концепция MANCAP позволяет получить доступ к лицу пациента для респираторов и оказания медицинской помощи при установке на любой стандартный носилки НАТО. MANCAP снизит локальный уровень шума пациента до уровня менее 80 дБА в военном вертолете за счет использования наших алгоритмов ANC, программного обеспечения в режиме реального времени, оборудования и технологий подголовников, ранее разработанных при коммерческом спонсорстве и спонсорстве Министерства обороны США, включая усилия армии, флота и сил специального назначения. .

Технология активного шумоподавления

Уровни шума в отсеках экипажа под кабинами экипажа на кораблях ВМФ во время полетов традиционно были чрезвычайно высокими из-за шума реактивного двигателя, а также переходных процессов в пусковых установках.Уровни превышают желаемые уровни ВМФ более чем на 10 дБ. Современные современные материалы плохо работают на низких частотах. SSC предлагает разработать активное шумовое решение, состоящее из модульного, полностью интегрированного интеллектуального материала, который можно применять во внутренних отсеках кораблей. Интеллектуальная акустическая панель уменьшит излучаемый шум за счет использования передовых интеллектуальных материалов, таких как поливинилиденфторид (ПВДФ) и приводные материалы из цирконат-титаната свинца (ЦТС), встроенные акустические и вибрационные датчики на основе МЭМ, а также полиуретановая пена для пассивного поглощения вибрации.Также будет изучен метод использования интеллектуальных акустических материалов для обеспечения локального контроля шума в обитаемых помещениях, если глобальный контроль окажется невозможным.

Преимущества этого проекта включают в себя: разработка акустических интеллектуальных панелей и создание тихих зон улучшит обитаемость в самолетах и ​​в производственных зонах с высоким уровнем шума. Это также улучшит применение скрытности транспортных средств.

Акустика Battlefield

Мы разрабатываем программное обеспечение шумоподавления для использования в армейской боевой робототехнике.Это программное обеспечение устранит нежелательные сигналы от микрофонов, установленных на беспилотном транспортном средстве. Недавно мы протестировали нашу систему на экспериментальном беспилотном транспортном средстве Demo III (XUV), созданном компанией General Dynamics Robotic Systems Technology. Наше программное обеспечение шумоподавления достигло узкополосного подавления более 40 дБ, устраняя при этом более 30 тонов из уровня фонового шума роботов.

Некоторые из этих результатов представлены на слайдах презентации семинара по датчикам с воздушной муфтой (формат Adobe Acrobat PDF, 437 кБ)

Активный шумоподавитель для интеллектуальных материалов

Уже несколько лет мы разрабатываем системы активного шумоподавления для акустических композитных плит.Мы разработали 48-канальный контроллер реального времени с использованием программируемых DSP. Эта система была интегрирована в смарт-скин, который демонстрировался под водой. Наши проекты систем управления основаны на иерархических подходах.

В настоящее время мы изучаем методы эволюции в режиме онлайн для полностью адаптивных систем управления, которые изменяют конфигурации датчиков и приводов, а также коэффициенты фильтрации. Эти системы обещают определить уровень техники в доступных и эффективных контроллерах для интеллектуальных материалов.

В настоящее время мы разрабатываем 80-канальную систему активного шумоподавления с использованием программируемых DSP, объединенных в сеть. Активная система шумоподавления содержит вычислительные ресурсы с производительностью более 16 миллиардов операций в секунду.

Соответствующая публикация: Л. Риддл и Дж. Мюррей, «Умное структурное подавление эха с активным гидролокатором с использованием частотного расписания», представленное на конференции SPIE 1998 г. по интеллектуальным материалам

Технический обзор нашего прогресса представлен на слайдах презентации Smart Skin Demonstration Presentation (формат Adobe Acrobat PFD, 159 КБ)

Полный документ, описывающий компромиссы, связанные с созданием экономически эффективной системы ANC для сложных проблем, описан в:

л.Риддл, Дж. Мюррей и С. Лиз, «Архитектура активного контроля шума для демонстрации умной кожи», ACTIVE-99, Международный симпозиум по активному контролю шума, 2–4 декабря 1999 г.

Мы разработали новый набор инструментов моделирования активного контроля шума на основе MATLAB™. Моделирование предлагает интерфейсы моделирования конечных элементов, модели датчиков, фильтров и оборудования, а также современные многоканальные адаптивные алгоритмы LMS.

Часто задаваемые вопросы по АНК

Кристофер Э. Ракман написал полезный FAQ по ANC в 1994-1999 гг.Это обеспечивает твердое введение в технологию.

Отредактированный список активных веб-сайтов по борьбе с шумом поддерживается в проекте Open Directory.

Компании
  • Signal Systems Corporation: исследования и разработки новых систем активного контроля шума для военных и коммерческих приложений.
  • Группа технологий шумоподавления: этот сайт предлагает наушники с активным шумоподавлением и продукты для улучшения речи.
  • Корпорация LORD: продукция для виброизоляции и шумоизоляции салона для авиационной промышленности.
  • Bose: разработка наушников с активным шумоподавлением для использования в военных целях.
  • CSA Engineering: разработка системы активного обтекателя космического корабля для снижения акустической вибрации полезной нагрузки.
Университеты
  • Технологический институт Вирджинии: фундаментальные и прикладные исследования в области активного контроля шума. Лабораторией вибрации и акустики руководит профессор Крис Фуллер, пионер в этой области.
  • Университет Саут-Хэмптона — ISVR: фундаментальные и прикладные исследования во всех аспектах активного контроля шума.Одно из первых учреждений, проводивших исследования в области активного контроля шума.
  • Южный методистский университет: профессор Скотт Дуглас разработал метод быстрой многоканальной адаптивной фильтрации методом наименьших квадратов (LMS), которая значительно сокращает объем вычислений при активном управлении.
  • Oregon Graduate Institute: Исследования профессора Эрика Вана привели к созданию алгоритма Adjoint LMS , простого (не точного) быстрого алгоритма LMS для многоканального активного контроля шума.
Правительство
  • Управление военно-морских исследований: спонсирует исследования по активному контролю шума, применяемые к подводному оружию и транспортным средствам.
  • DARPA DSO: спонсирует исследования и разработки в области применения интеллектуальных материалов для решения задач активного контроля шума.
  • DARPA MTO: спонсирует исследования и разработки в области применения активного контроля шума для датчиков с воздушной связью и связанных с ними приложений
Система шумоподавления

для дома — они того стоят?

Как сотрудник Amazon я могу зарабатывать на соответствующих покупках без каких-либо дополнительных затрат для вас.

В этом руководстве я покажу вам, как включить домашнюю систему шумоподавления.

Проще говоря, система шумоподавления определяется как система активного контроля шума, способная слушать окружающий окружающий шум и, в свою очередь, воспроизводить противоположный звук, который помогает синхронизироваться с проблемным шумом.

Помогает устранить шум.

Такие системы есть в автомобиле.

Прекрасным примером является активная шумовая система, установленная в Nissan Bluebird.

Эта система дебютировала в 1992 году, но стала популярной в последние дни. Он также используется в наушниках премиум-класса.

Silentium — известная компания, предлагающая систему активного шумоподавления для дома. (Источник)

В качестве альтернативы, если вы считаете продукты, предлагаемые такими брендами, как Silentium, слишком дорогими для вас, то ниже приведено руководство по созданию системы шумоподавления для дома.

Как построить систему шумоподавления для дома

Важно отметить, что отключение нежелательных звуков требует много времени и усилий, особенно в зависимости от серьезности проблемы.

Ниже приведены некоторые шаги по созданию системы активного шумоподавления для вашего дома.

1. Звукоизоляция дверей

Большинство дверей на рынке имеют плохую звукоизоляцию, что означает, что они пропускают много шума в вашем помещении.

Звукоизоляция двери — один из способов подавления внешнего шума.

Некоторые способы звукоизоляции дверей включают:

Утеплитель

в основном используется для предотвращения проникновения влаги и воздуха через двери и окна.Он также идеально подходит для звукоизоляции.

Уплотнительная лента

проста в установке. Все, что вам нужно, это открыть липкую ленту и приклеить ее к двери или окну, чтобы не осталось места.

Закрытие всех пространств под и над дверью препятствует проникновению внешних шумов в дом.

Так же, как и уплотняющая прокладка, установка дверного щетки помогает закрыть любые щели в нижней части двери. Door Sweeps выглядят как щетки, и они предназначены для размещения на двери.

Дверной очиститель заполняет любой зазор под дверью, через который может проникнуть нежелательный шум.

  • Получить акустический порог

Акустические пороги идеально подходят для герметизации щелей между полом и дверью. Порог идет с приподнятой кромкой, которая упирается в дверь.

Единственная проблема с акустическим порогом заключается в том, что об него можно споткнуться. Не рекомендуется устанавливать его в доме с пожилыми или слепыми людьми.

Более толстая дверь может быть всем, что вам нужно, чтобы насладиться тишиной.Если ваша входная дверь хлипкая, никакое уплотнение не поможет.

Получите прочную дверь из плотного дерева или любого другого твердого материала. По возможности попросите дверь с технологией шумоподавления.

2. Звукоизоляция окон

Как и двери, окна могут пропускать много звука внутри шума. Звукоизолируйте их, и вы заметите значительное снижение внешнего шума.

Вот как звукоизолировать окна

  1. Тщательно загерметизировать существующую оконную раму
  2. Используйте изоляционную ленту или акустический герметик, чтобы закрыть все зазоры на окне
  3. Использовать погодное отключение
  4. Добавьте акриловые панели — они задерживают воздух и уменьшают звуковые вибрации, проходящие через окна.
  5. Используйте звукопоглощающие жалюзи и шторы.

Звукоизолирующие шторы бывают разных форм и размеров, так что вариантов более чем достаточно.

Эти шторы также идеально подходят для теплоизоляции, а это означает, что вы можете убить двух зайцев одним выстрелом.

Чтобы получить максимальную отдачу от звукоизоляционных штор, выберите их нужного размера.

Также рассмотрите такие аксессуары, как люверсы, и убедитесь, что они устойчивы к ржавчине, особенно при воздействии погодных условий.

3. Звукоизоляция стен

Стены, пропускающие звук, сделают вашу домашнюю жизнь адом.

Большинство кирпичных стен не пропускают много звука, но многие дома имеют плохую изоляцию внутренних стен с каркасными стойками. Звукоизоляция каркасных стен — это большая работа, и вам, возможно, придется нанять профессионала.

Задействованные шаги включают:

  • Удаление гипсокартона
  • Заделайте все отверстия в стене акустическим герметиком
  • Используйте изоляцию Rockwool на стенах
  • Поместите упругие каналы на шпильки
  • Прикрутите гипсокартон к упругим швеллерам.Гипсокартон помогает снизить шумовые вибрации.

Если требуется дополнительная звукоизоляция, добавьте звукоизоляционные плиты после укладки гипсокартона.

Плиты также подходят для кирпичных стен с низким уровнем звукоизоляции.

Наиболее распространенные звукоизоляционные плиты изготавливаются из виниловой массы.

Этот гибкий материал позволяет относительно легко повесить панели на стены.

Винил

также используется для потолков и полов.

Если вы не можете справиться с массовым виниловым материалом, рассмотрите эти 7 лучших альтернатив MLV.

Акустические панели для шумных помещений, таких как музыкальные залы, также легко доступны.

Панели иногда могут выглядеть неприглядно, поэтому нужно быть осторожным и выбирать тот вариант, который дополнит ваш декор.

4. Звукоизоляция потолка и пола

Этот шаг особенно важен, если вы живете в квартире.

Если вы слышите, как ваш сосед сверху двигается или занимается своими обычными делами, возможно, вам следует подумать о звукоизоляции потолка.

Есть два способа обойти эту проблему.

Вы можете попросить соседа сверху положить тяжелые коврики во всех проблемных местах.

Это сработает, только если у вас разумный сосед.

Вы также можете установить подвесной потолок, используя упругие каналы. Эти каналы рассеивают звук до того, как он попадет в ваше пространство.

В общих домах с полами и потолками из гипсокартона гашение наружного шума может стать серьезной проблемой.

Заполнение полости потолка минеральной ватой может помочь уменьшить звуковые вибрации, но этот процесс довольно утомительный.

Возможно, вам понадобится помощь профессионала.

5. Создание шумовых барьеров

Шумозащитные экраны используются для предотвращения попадания на вас шума от определенного источника.

Например, вы можете построить забор, чтобы отражать шум уличного движения, не давая ему проникнуть в ваш дом.

Живая изгородь или стратегически расположенный сарай также могут помочь в решении подобной проблемы.

Внутри вашего дома можно использовать другие барьеры.

Поставьте широкий книжный шкаф у стены с плохой изоляцией, и это заглушит шум, проникающий сквозь стены. Для этой же цели можно использовать диван.

Используйте мебель и другие предметы декора, чтобы отражать шум от окон, дверей и плохо изолированных стен.

Хотя это может и не снизить уровень шума, это отличный способ в сочетании с другими методами для создания системы шумоподавления.

Объедините наружный и внутренний барьеры, чтобы превратить свой дом в тихую гавань.

6. Получите генератор белого шума

Создание системы активного шумоподавления недешево.

В большинстве случаев для получения желаемых результатов приходится комбинировать два или более метода.

Если вы ищете более дешевую альтернативу всему этому, идеально подойдет White Noise Machine.

Машина белого шума не имеет ничего общего с более дорогой системой активного шумоподавления.

Вместо того, чтобы генерировать встречный шум, White Noise Machine воспроизводит обычный звук, скажем, бегущей воды или телевизионных помех.

С White Noise Machine у ​​вас есть бесчисленные возможности, когда дело доходит до генерации звука.

Вы можете выбрать любой успокаивающий звук.

Выберите звук, который заглушит все раздражающие фоновые шумы в вашем доме.

Преимущества использования генератора белого шума

Чувствуете, что не можете прожить и дня под раздражающую музыку соседей?

Эта машина мгновенно решит вашу проблему, и все, что вам нужно, это купить ее.

Улучшение сна

Машина белого шума издает успокаивающий шум, который успокаивает вас и улучшает качество сна.

Если вы не можете спать в тихой комнате, подумайте о том, чтобы приобрести одну из этих машин вместо того, чтобы оставлять включенным телевизор на всю ночь.

Некоторые младенцы также лучше спят, если на заднем фоне звучит успокаивающий шум.

Если ребенок находит звуки в вашей утробе успокаивающими, ему/ей может быть трудно заснуть в тихой детской.

Повышенная концентрация

Белая шумовая машина может улучшить ваше внимание, в зависимости от типа звука, который вы выберете.

Представьте, насколько сосредоточенным вы станете, если сможете успокоить мир вокруг себя.

Эти машины переносные, и вы даже можете взять их с собой в офис, если ваши шумные коллеги мешают вам достичь ваших целей.

Хотя они не эффективны на 100%, они помогают уменьшить шум.

Заключительные мысли о системе шумоподавления для дома

Выше приведены некоторые способы создания системы шумоподавления для дома.

Если вы предпримете все шаги, описанные выше, вы сможете снизить внешний шум в вашем доме до приемлемого уровня.

Важно отметить, что описанные выше методы не обеспечивают полной звукоизоляции вашего дома, в отличие от настоящей звукоизоляции.

Однако вы заметите значительные результаты.

Познакомьтесь с Майком О’Коннором (энтузиастом DIY), живущим в Цинциннати, городе, который считается самым шумным в США.

Работая дома, папа, я на собственном опыте убедился, как шум действительно может повлиять на ваше самочувствие.

Звукоизоляция — это не хобби, это навык, которым должен обладать каждый домовладелец.

Большая часть работы, задокументированной в этом блоге, основана исключительно на личном опыте, и рекомендуемые продукты работают так, как указано.

Системы шумоподавления для вашего дома: как ее создать

Система шумоподавления — это система активного контроля шума, которая слушает окружающие звуки и воспроизводит противоположный звук синхронно с проблемным шумом.

Эффект устранения проблемного шума.

Системы активного шумоподавления чаще всего используются в автомобилях (в Nissan Bluebird она была впервые использована еще в 1992 году, но до недавнего времени она не прижилась) и в дорогих наушниках.

Существуют системы, доступные для использования в зданиях от компаний, таких как Silentium — имейте в виду, что они недешевы!

Многие из подобных решений устанавливаются там, где исходит проблемный звук, или рядом с ним, например, вытяжка с активным шумоподавлением может быть установлена ​​на шумной кухне, чтобы помочь компенсировать такие вещи, как шум вытяжного вентилятора, шум мусоропровода и больше.

В него будет встроен микрофон, который улавливает шум, а затем встроенные динамики излучают обратную звуковую волну .

Это очень эффективное решение проблем с низким уровнем шума, однако, как упоминалось ранее, оно может быть чрезвычайно дорогостоящим (особенно если вы хотите использовать систему шумоподавления по всему дому), однако оно не поможет при непредсказуемых звуках, таких как шумная микроволновка или тарелка, падающая на пол.

Независимо от того, есть ли у вас средства для внедрения системы активного шумоподавления или нет, звукоизоляция дома — это отличный способ шумоподавления.

Если вы планируете установить систему ANC, то звукоизоляция сделает ее гораздо более эффективной. Если вы не используете систему ANC, то звукоизоляция может даже сделать ее использование ненужным, если вы сделаете это правильно.

Как построить домашнюю систему шумоподавления

Шумоподавление требует работы… много работы, в зависимости от размера проблемы. Чтобы полностью предотвратить проникновение звуковых волн в вашу комнату, вам необходимо сделать невозможным проникновение вибраций, а также воздушного шума в ваш дом — это гораздо легче сказать, чем сделать!

Вот шаги, которые вы должны предпринять, чтобы уменьшить шум в вашем доме:

1.Звукоизоляция ваших дверей

Двери часто имеют плохую изоляцию и пропускают много звука. Звукоизоляция дверей является обязательным условием эффективного шумоподавления.

Наша статья о том, как сделать дверь звукоизолированной, содержит более подробную информацию о том, как это сделать хорошо, однако некоторые ключевые моменты: вечные двери и окна, однако он также отлично справляется с герметизацией дверей (и окон) и предотвращением проникновения звука.Его очень легко установить, просто снимите липкую заднюю ленту и вставьте внутрь дверной рамы, чтобы, когда дверь закрывается, она плотно прилегала к уплотнителю. Это поможет герметизировать раму, что значительно усложнит проникновение звука через вашу дверь.

  • Установите дверную щетку — обычно большинство дверей часто имеют какой-то зазор в нижней части. Это может быть большой проблемой для проникновения звука. Дверные щетки похожи на щетку, которая подходит к внутренней части вашей двери и подметает пол, когда она закрывается.Цель состоит в том, чтобы закрыть зазор в нижней части двери, заполнив зазор между дверью и полом.
  • Используйте акустический порог . Акустические пороги дополнительно помогут закрыть зазор между дверью и полом. Они имеют приподнятую кромку, к которой при закрытии прилегает дверь, закрывая зазор. Имейте в виду, что они не подходят для домов, где живут пожилые или слабовидящие люди, так как приподнятая губа может быть опасной.
  • Купите более толстую дверь — многие современные двери очень хлипкие (особенно межкомнатные), часто внутренняя часть вашей двери сделана из картонной решетки, которая не очень хорошо отражает звук.Большинство внутренних дверей полые и хлипкие, что обеспечивает небольшую звукоизоляцию. Плотная деревянная дверь блокирует намного больше звука, потому что в ней нет полого пространства, в котором звук мог бы отражаться. застекленный. Обеспечение хорошей звукоизоляции вашего окна будет иметь большое значение, особенно если источник вашей проблемы с шумом находится за пределами вашего дома.

    Прочтите нашу статью, чтобы получить подробное руководство о том, как звукоизолировать окна.Вот некоторые из основных моментов:

    • Убедитесь, что существующая оконная рама полностью герметизирована по всему периметру.
    • Используйте звукоизолирующий герметик и изоляционную ленту, чтобы закрыть все зазоры и обеспечить герметичность окна.
    • Добавьте к окну акриловые панели, чтобы задерживать воздух и уменьшать количество звуковых вибраций, проникающих через окно.
    • Добавьте звукопоглощающие шторы и/или жалюзи на окно.
    • Используйте уплотнитель.

    3. Звукоизоляция ваших стен

    Плохо изолированная стена может сделать все ваши работы по звукоизоляции совершенно неэффективными, поэтому важно убедиться, что ваши стены не подводят вашу систему шумоподавления.

    Внутренние каркасные стены часто имеют плохую изоляцию, в то время как кирпич, как правило, менее проблематичен… однако это не всегда так, иногда может потребоваться звукоизоляция кирпичной стены.

    Ознакомьтесь с нашим подробным руководством по звукоизоляции стен для получения дополнительной информации.

    Звукоизоляция стены может быть сложной задачей, поэтому, если вы не хотите браться за большой проект «сделай сам», наймите профессионала (узнайте цену здесь)… или вы можете попробовать некоторые дешевые методы звукоизоляции, которые могут иметь значение. .

    Основы звукоизоляции каркасной стены:

    • Снять гипсокартон.
    • Заделайте все отверстия в стенах акустическим герметиком.
    • Заполните стены изоляцией Rockwool.
    • Установите упругие каналы на шпильки.
    • Вверните гипсокартон в упругие каналы.
    • Добавьте звукоизоляционную плиту поверх гипсокартона, если это необходимо для дополнительной звукоизоляции (звукоизоляционная плита также может быть использована для улучшения эффекта кирпичных стен).

    4. Звукоизоляция вашего потолка и пола

    Растущая распространенность жизни в квартирах означает, что полы и потолки могут быть очень проблемными областями, когда речь идет о звукоизоляции. Большинство квартир имеют бетонные полы, поэтому воздушный шум, как правило, не является проблемой, однако звуковые вибрации могут быть.

    Тяжелоногий сосед сверху может создавать серьезные звуковые вибрации, когда он вскакивает утром с кровати или использует свою беговую дорожку рано утром!

    Если вы сможете уговорить соседа постелить несколько толстых ковриков под его кроватью или в других проблемных местах, то это может внести большой вклад в звукоизоляцию вашей квартиры.

    Однако, если это не так, лучшим вариантом для эффективной звукоизоляции является создание подвесного потолка с установленными внутри него упругими каналами, помогающими рассеивать звуковые волны до того, как они достигнут вас.

    Прочтите наше руководство по звукоизоляции потолка, чтобы узнать, как это сделать.

    Если вы живете в общежитии, то, скорее всего, ваши полы и потолки не бетонные, а состоят из деревянных половиц с полостью, а затем потолка из гипсокартона. К сожалению, такие потолки не особенно хороши для остановки звука.

    Заполнение полости потолка минеральной ватой имеет большое значение, так как это заглушит воздушные звуки и значительно ослабит любые звуковые вибрации, которые проходят через потолочные балки.

    5. Создание шумозащитных барьеров

    Шумозащитные экраны — это объекты, которые размещаются между вами и источником проблемного шума.

    Например, если ваш дом страдает от уличного шума, а у вас есть роскошный сад, то установка звуконепроницаемого забора, посадка живой изгороди или установка сарая в удобном месте помогут отвести шум от вашего дома. Если все сделано хорошо, это может иметь большое значение.

    Даже если у вас нет сада или источник вашей проблемы с шумом находится в соседней квартире, вы все равно можете использовать шумозащитные экраны в своих интересах.

    Если шум проникает через стену с плохой изоляцией, толстый диван, книжный шкаф или тумба перед стеной могут помочь ослабить входящие звуковые волны и уменьшить общее шумовое воздействие. Этот процесс известен как затухание звука — он работает, рассеивая звук в тепло.

    Если шум проникает через окно или дверь, разумное размещение мебели вдоль линии окна поможет отклонить звуковые волны от вас и быстрее израсходовать звуковую энергию.

    Хотя сам по себе этот метод может не дать особенно заметных результатов, в сочетании с некоторыми другими методами шумоподавления, о которых мы упоминали, он может работать очень хорошо.


    Читайте также:

    Что такое звуковая маскировка и чем она отличается от белого шума?

    7 преимуществ использования белого шума


    6. Попробуйте генератор белого шума

    Если (как и я) вы не можете позволить себе инвестировать в специальную систему активного шумоподавления для вашего дома, то хороший дешевой альтернативой является использование белого (или розового, или коричневого) шума.

    Машины с белым шумом немного более неуклюжи, чем машины ANC, вместо того, чтобы воспроизводить противоположный шум, они воспроизводят общий шум, например помехи телевизора, бегущую воду и т.п. (существует бесчисленное множество вариантов).

    Все это звуки, которые вы быстро отключите и даже не заметите, пока они заглушают раздражающие фоновые шумы.


    Надеюсь, это руководство помогло вам понять, какие шаги нужно предпринять, чтобы превратить свой дом из шумного кошмара в оазис мира и спокойствия.

    Если вы возьмете на себя всю эту работу в одиночку, вы, безусловно, получите свою работу за вас, если вы сможете точно определить, где находится источник вашего проблемного шума, а затем предпринять шаги, чтобы конкретно справиться с этим, вы можете сэкономить себе много работы и очень быстро прийти к эффективному решению.

    Микросхема шумоподавления звука | Analog Devices

    SSM2000* — это двухканальная ИС шумоподавления для аудио, которая уменьшает шум за счет комбинации переменной фильтрации и нисходящего расширения в сочетании с уникальным адаптивным детектором порога шума.Не требуя предварительного кодирования программного материала, эта комбинация методов дает общее снижение шума до 25 дБ для широкого спектра источников программ: AM и FM-радио, открытая катушка и кассета, пластинки, компакт-диски, Dolby-B . ® — закодированные программы, широковещательные линии связи между студией и передатчиком и телефонные линии, а также другие источники звука без необходимости какой-либо дополнительной ручной настройки. Было продемонстрировано, что система шумоподавления HUSH ® , реализованная в SSM2000, существенно снижает шум при сохранении точности и прозрачности в мультимедийных системах ПК, системах внутренней связи, системах телеконференций, мобильной связи, автомобильной аудиосистеме, домашних стереосистемах и телевизорах, а также других устройствах. потребительские и профессиональные аудиоприложения.

    Аналоговые системы шумоподавления должны уметь различать «шипение», или белый шум, и исходный материал, а затем подавлять шум. Один метод подавления шума предполагает, что все уровни сигнала ниже предварительно выбранной величины являются шумом, а затем этот шум ослабляется с помощью усилителя, управляемого напряжением (VCA). Популярный вариант этого метода шумоподавления можно найти в кассетных магнитофонных системах Dolby B ® . Этот двусторонний подход (кодирование-декодирование) обеспечивает улучшение отношения сигнал/шум примерно на 9–10 дБ за счет включения компрессора верхних частот на стороне записи и расширителя верхних частот во время воспроизведения.

    Другой метод обнаруживает и подавляет шум, измеряя частотный состав аудиосигнала и затем фильтруя все шумы выше самой высокой звуковой частоты. Этот метод использует фильтр, управляемый напряжением (VCF), и является ключом к работе в несимметричной системе DNR , которая обеспечивает подавление шума примерно на 10 дБ; производительность ограничена фиксированным шумовым порогом, который может быть неэффективным для очень шумного материала и может мешать содержимому сигналов без шума.

    Односторонняя система HUSH ® (рис. 1) объединяет аспекты обоих подходов, что обеспечивает подавление шума до 25 дБ без необходимости предварительного кодирования .

    Рисунок 1

    Основным ключом к способности SSM2000 подавлять шум является его способность распознавать минимальный уровень шума, будь то низкоуровневое шипение аудиозаписи или шум более высокого уровня, мешающий приему слабых станций в автомобильное радио. Это достигается с помощью запатентованного детектора шумового порога, который работает по принципу, согласно которому практически весь программный материал содержит паузы, во время которых присутствует только шум (особенно на частотах в диапазоне от 3 кГц до 8 кГц).Отрицательный пиковый повторитель находит самый низкий из этих интервалов в заданное время и впоследствии приводит к существенному уменьшению усиления VCA (расширение вниз по ) для входных уровней вблизи этого порога. Порог постоянно обновляется, адаптируя к характеристикам входа.

    Другой принцип заключается в том, что самые высокие амплитуды аудиосигнала обычно возникают на низких частотах (от 100 Гц до 1 кГц) и экспоненциально уменьшаются по мере увеличения частоты.Это дает возможность поддерживать широкую полосу пропускания для уровней сигналов, значительно превышающих минимальный уровень шума, но значительно уменьшать полосу пропускания для входных уровней, приближающихся к минимальному уровню шума, подавляя в основном шум, с небольшим влиянием на прием сигнала, если изменения в усилении и полосе пропускания не чрезмерно быстро. Действительно, SSM2000 хорошо реагирует на внезапные переходы от низкого уровня шума к нормальному уровню шума.

    И Dolby ® , и DNR требуют тщательного контроля уровня входной линии для достижения номинальной производительности.Это связано с тем, что предполагается, что величина минимального уровня шума существенно не изменится. В действительности минимальный уровень шума часто меняется в зависимости от различных типов аудиовхода, в зависимости от оборудования, носителя записи, уровня сигнала приемника и окружающей среды. Как отмечалось выше, запатентованный датчик адаптивного шумового порога в SSM2000 улавливает эти изменения и адаптирует работу VCA и VCF для оптимального снижения шума.

    Внутри микросхемы как левый, так и правый звуковые пути через SSM2000 являются дифференциальными.Это значительно снижает сквозную передачу сигналов управления и искажения за счет использования встроенной способности подавления синфазных сигналов дифференциальных VCF, VCA и входов выходных усилителей. SSM2000 включает дополнительные функции. Например, для полного затухания предусмотрен TTL-управляемый MUTE. Кроме того, вывод DEFEAT позволяет проводить простое сравнение шумоподавления HUSH ® . Внешний порт управления VCA также предназначен для регулировки усиления; с помощью простых внешних цепей он может выполнять такие ценные функции, как автоматическое выравнивание громкости, сжатие и компенсация дорожного шума, используя информацию об амплитуде и частоте, доступную на отдельных выводах SSM2000.SSM2000 может принимать широкий диапазон уровней звуковой линии, но для управления также можно использовать внешнюю схему (до или после).

    SSM2000 был разработан сотрудником Analog Devices Дереком Бауэрсом на нашем предприятии в Санта-Кларе. Джеймс К. Уоллер-младший из Rocktron, Inc., Рочестер-Хиллз, Миннесота, является изобретателем технологии шумоподавления HUSH.

    *HUSH ® является зарегистрированной торговой маркой Rocktron Corporation; Dolby ® является зарегистрированным товарным знаком Dolby Laboratories, Inc.; DNR является торговой маркой National Semiconductor Corporation.

    Измерения звука и шумоподавление Dolby, dbx

    Звукоинженеры в 1970-х годах осознали, что многие традиционные методы подавления искажений неудовлетворительны. В этом контексте появились системы шумоподавления dbx и Dolby. Dbx Type I и Type II значительно улучшили точность воспроизведения звука при воспроизведении аналоговых лент. Dbx-TV — еще один системный компонент, обеспечивающий стереозвук для телевизионных систем в США.

    Конечно, оригинальные методы шумоподавления dbx и Dolby полагаются на аналоговую электронику. Стратегии шумоподавления все еще используются в аудио сегодня, но они являются цифровыми предшественниками ранних аналоговых методов. Тем не менее полезно изучить эти ранние методы обработки сигналов.

    Первые dbx типа I и типа II основаны на концепции, известной как линейное компандирование децибел. Это двухэтапная процедура. В процессе записи сигнал сначала сжимается.При воспроизведении он расширяется. В 1982 году

    Анализатор Audio Precision APx525 для измерения параметров аудиосистемы.

    Декодер типа II состоял из одной интегральной схемы и был встроен в ограниченное количество кассетных плееров Panasonic и автомобильных стереосистем Sanyo. Dbx также предложила свой глушитель PPA-1 для использования в Sony Walkman.

    Компандер в основном сжимает или расширяет динамический диапазон аналогового входного сигнала. В одной из его реализаций используется логарифмический усилитель, за которым следуют линейный усилитель с переменным коэффициентом усиления и экспоненциальный усилитель.Эта конфигурация имеет то свойство, что ее выходное напряжение пропорционально входному напряжению, увеличенному до регулируемой мощности.

    Компандеры

    предназначены для работы в соответствии с относительно простыми функциями компрессора динамического диапазона, наиболее широко используемыми из которых являются функции А-закона и мю-закона. Например, в цифровой телефонии компандеры сжимают входной сигнал до АЦП, а затем расширяют его после ЦАП. Этот метод эквивалентен использованию нелинейного АЦП, реализующего компандирование по закону А или по закону мю.Целью упражнения является получение лучшего отношения сигнал-шум (SNR) с использованием меньшего количества цифровых битов. Например, линейно закодированный 16-битный сигнал PCM можно преобразовать в 8-битный файл WAV или AU с сохранением хорошего отношения сигнал-шум за счет сжатия перед переходом к 8-битному и расширения после преобразования обратно в 16-битный.

    Одна из причин, по которой шумоподавление стало необходимым для высококачественного звука, заключается в том, что магнитная лента, используемая для аудиозаписи, издает шипение ленты. Шипение имеет тенденцию мешать воспроизведению тихих, высокочастотных музыкальных тонов.Шипение ленты — это, по сути, минимальный уровень шума при воспроизведении звука на магнитной ленте. Это функция размера намагниченных частиц, ширины ленты и скорости ленты в дюймах в секунду. Маленькие магнитофоны находятся в невыгодном положении из-за узкой ширины ленты и низкой скорости.

    Для уменьшения шипения ленты были введены хромированные и другие металлические ленты. Они использовали более мелкие намагниченные частицы, успешно повышая уровень шума со слышимым шипением до более высоких частот. Но были физические ограничения для уменьшения размера частиц.Dbx и Dolby пытались уменьшить шум, используя чисто электронные конструкции.

    Dbx сжимает источник (в студии звукозаписи), чтобы он имел меньший динамический диапазон, а затем распаковывает его, чтобы скрыть шипение ленты. Динамическое сжатие, используемое dbx, приглушает громкие звуки и усиливает тихие. Это уменьшает амплитуду сигнала. Затем динамический диапазон расширяется на ту же величину, смягчая тихие звуки и вновь подчеркивая громкие звуки. Можно даже создать больший динамический диапазон, чем в оригинальном живом исполнении.

    Вы можете задаться вопросом, как можно сжать сигнал без потери нужной информации. Процесс сжатия начинается с отправки копий входного сигнала по двум разным путям. Один экземпляр идет на усилитель с переменным усилением. Другой идет к схеме, которая измеряет уровень сигнала. Размер сигнала используется для управления коэффициентом усиления в усилителе с регулируемым коэффициентом усиления. Этот подход известен как конструкция с прямой связью и используется в большинстве современных компрессоров. Более ранние разработки измеряли уровень сигнала после усилителя и использовали выходной сигнал для регулировки усиления в традиционной системе обратной связи.

    В схеме сжатия есть несколько параметров, которые настраиваются для оптимизации результатов. Одним из них является порог, при котором компрессор снижает уровень аудиосигнала. Более низкий порог позволяет сжимать большую часть сигнала. Уровень сигнала ниже порога не подвергается сжатию. Таким образом, более высокий порог приводит к меньшему сжатию. Время порога также можно настроить в зависимости от настроек атаки и освобождения. Когда уровень сигнала превышает порог, работа компрессора задерживается в соответствии с настройкой атаки.Точно так же настройка восстановления определяет, как долго сжатие остается включенным после точки, в которой входной сигнал упал ниже порогового значения для сжатия.

    Величина снижения усиления определяется коэффициентом. Соотношение 4:1 означает, что если уровень входного сигнала превышает пороговое значение на 4 дБ, сжатие снижает уровень выходного сигнала до значения, превышающего пороговое значение на 1 дБ. Таким образом, усиление и выходной уровень были уменьшены на 3 дБ. Иными словами, любой уровень входного сигнала, превышающий пороговое значение, будет усиливаться всего на 25% (т.е. 1 выше 4) столько же, сколько сигналов ниже порога. Самое высокое соотношение составляет ∞ :1 и часто называется предельным. Это означает, что любой сигнал, превышающий пороговое значение, снижается до порогового уровня по истечении времени атаки.

    Сегодня существуют цифровые версии методов аналогового сжатия, которые применяются в микшерных пультах, цифровых звуковых рабочих станциях и т.д.

    Шумоподавление типа Dolby B и C для уровня входного сигнала −60 дБ. Кривые декодирования, используемые при воспроизведении, полностью обратны.В результате общая частотная характеристика записи/воспроизведения является плоской. окончательная профессиональная широкополосная система шумоподавления для студий звукозаписи. Продукт более общего назначения для развивающегося потребительского рынка появился в 1968 году. Он повысил точность воспроизведения кассетных лент, которые ранее были скомпрометированы шумным размером ленты и низкой скоростью.Dolby B повсеместно используется в современных проигрывателях и рекордерах.

    Dolby A и SR используются исключительно в профессиональном оборудовании, тогда как B, C и S используются в бытовых аналоговых магнитофонных системах. Как и dbx, все модели Dolby, за исключением Dolby HX, работают, сжимая динамический диапазон звука во время записи, а затем повторно расширяя его во время воспроизведения.

    Шумоподавление Dolby использует методы, аналогичные тем, которые используются для динамического сжатия. Он использует динамическое предыскажение во время записи и динамическое устранение выделения во время воспроизведения для улучшения SNR.Эффект состоит в том, чтобы увеличить громкость тихих звуков во время записи, а затем уменьшить громкость на ту же величину при воспроизведении, чтобы получить исходные уровни громкости. Уменьшение громкости при воспроизведении снижает уровень шума на ту же величину.

    Шумоподавление Dolby также учитывает, что шум ленты возникает в основном на частотах выше 1 кГц. Таким образом, компандирование применяется только к определенным частотам. Различия в различных продуктах Dolby в основном касаются точного набора частот, которые они используют, и степени изменения громкости исходного сигнала, применяемого к каждой из полос частот.

    В каждой полосе величина применяемого предыскажения зависит от исходной громкости сигнала. Например, в Dolby B сигнал низкого уровня будет усилен на 10 дБ, в то время как сигналы «Dolby Level», +3 VU, вообще не получат никакой модификации сигнала. Между двумя пределами применяется различный уровень предыскажения. При воспроизведении применяется противоположный процесс (деактивация), основанный на относительной составляющей сигнала выше 1 кГц. Таким образом, по мере того, как эта часть сигнала уменьшается по амплитуде, более высокие частоты постепенно все больше ослабляются, что также снижает уровень постоянного фонового шума на ленте, когда и где он был бы наиболее заметен.

    Dolby HX был изобретен сторонней фирмой Bang & Olufsen, которая передала его по лицензии Dolby Laboratories. Dolby HX устраняет нелинейность магнитной ленты, вызванную гистерезисом магнитного материала. Чтобы преодолеть результирующие искажения, в запись вводится высокочастотный сигнал, называемый смещением. Это приводит к перемещению сигнала в линейную область. Высокие частоты, вносимые некоторыми музыкальными инструментами, добавляют к смещению, вызывая магнитное насыщение ленты.Dolby HX компенсирует это, уменьшая смещение на высокочастотном конце, поэтому более высокие амплитуды могут маскировать смещение.

    Можно было бы подумать, что переход от магнитной ленты к цифровому звуку ознаменовал бы конец Dolby как основного игрока в воспроизведении аудио и видео, но на самом деле аналоговое шумоподавление Dolby сохранило свое видное место в высококачественном аудио на магнитной ленте. технологии.

    Конечно, сейчас широко используются цифровые методы шумоподавления. Общий подход большинства таких методов заключается в анализе входящего звука в частотной области и применении правил, определяющих, что с ним происходит во время обработки.Например, исследователи обнаружили, что модуляции, относящиеся к речи, охватывают примерно от 0,1 до 40 Гц, а чистые речевые модуляции демонстрируют диапазон колебаний амплитуды примерно от 30 до 50 дБ. Оказывается, в речи меньше модуляций с большей глубиной, чем в большинстве шумов. Таким образом, алгоритм, основанный на спектрах модуляции, может не изменить усиление для частот модуляции ниже 10 Гц, но снизить усиление на 6–8 дБ для шумов с высоким уровнем модуляции. Одним из мест, где этот вид алгоритма широко используется, являются слуховые аппараты.

    Система шумоподавления

    : будущий стандартный метод шумоподавления при забивке свай на шельфе?

    Система шумоподавления — это новая система для снижения шума при забивке свай в морских условиях. Точно так же, как глушитель в выхлопе автомобиля, система шумоподавления нацелена на определенные низкие частоты, которые производят больше всего шума. Именно этот метод отличает систему шумоподавления от других систем.

    Нацеливание на определенные частоты достигается с помощью специальных акустических резонаторов.Эти резонаторы, похожие на перевернутые кофейные чашки, встроены в горизонтальные рамы, которые развернуты вокруг сваи, которую нужно забить на морское дно. При переносе системы шумоподавления в воду чашки наполняются воздухом. Размеры воздушных карманов позволяют поглощать звуковые частоты, создающие наибольший шум при забивке свай в открытом море. В результате самый вредный для млекопитающих звук заглушается.

    Еще одним преимуществом системы шумоподавления является тот факт, что волны и течения практически не влияют на систему.Это связано с открытой, но прочной конструкцией. Жалюзи просто поднимаются и опускаются.

    Тестирование

    Система шумоподавления была тщательно протестирована в 2018 году. Результаты показали, что система шумоподавления нацелена на низкие частоты. При использовании в сочетании с системой Big Bubble Curtain, снижающей высокие пиковые частоты, они соответствуют требованиям, установленным правительством Нидерландов.

    Большую пузырьковую завесу лучше всего можно описать как длинный шланг с отверстиями, в который нагнетается воздух при забивке свай.Воздух выходит через отверстия и вызывает завесу из пузырьков. Большая пузырьковая завеса не только приглушает высокие частоты, но шланг также уменьшает звук, исходящий от морского дна вдали от места закладки. Система шумоподавления размещается непосредственно вокруг моносваи, а большая пузырьковая завеса размещается на морском дне на расстоянии 100 метров от места забивки свай.

    Первое коммерческое использование

    Благодаря положительным результатам испытаний Ван Оорд начал коммерческое использование системы шумоподавления в начале этого года.При установке ветряных электростанций Borssele III и IV использовалась система шумоподавления с двойной воздушной завесой. Это было необходимо из-за сезона, в котором нормы по шумовыделению были выше.

    Ван Оорд использовал улучшенную версию системы шумоподавления. Компания уменьшила расстояние между уровнями резонатора. Кроме того, они расширили систему шумоподавления «пузырьковыми диффузорами», чтобы в резонаторы попало как можно больше воздуха. Таким образом, воздух в толще воды системы шумоподавления был максимально увеличен.Эти настройки в системе шумоподавления усилили эффект приглушения низких частот.

    Результат первого коммерческого использования

    В целом, сочетание усовершенствованной системы шумоподавления и добавление двойной воздушной завесы привело к ослаблению звука от 12 до 25 дБ. В частности, во время забивки свай в Борселе III и IV комбинация производила минимум 157 и максимум 172 дБ. Принимая во внимание сезон забивки свай, когда стандарты выше, система в полной мере соответствует голландскому стандарту по подводному шуму.

    При вводе в эксплуатацию системы шумоподавления выяснилось, что предсказуемость резонаторов оказалась лучше, чем ожидалось, и что приглушение частот можно было предсказать точно. Это указывает на то, что систему можно адаптировать к другим условиям, например, к более глубокой воде, где могут потребоваться другие резонаторы. Это делает систему шумоподавления подходящим решением для будущих проектов.

    Дальнейшие улучшения

    Ван Орд намерен продолжать использовать систему и совершенствовать ее еще больше.Самой большой проблемой во время работы на площадках в Борселе было обращение с рамой. Система должна была иметь достаточно балласта, чтобы достичь морского дна, но она также не должна быть слишком тяжелой, чтобы ее нельзя было прикрепить к кораблю.

    Система подавления шума; будущий стандартный метод шумоподавления?

    Для компании Van Oord цель состоит в том, чтобы система шумоподавления стала стандартным методом снижения шума при забивке свай в открытом море. Благодаря первому использованию на Borssele III и IV были накоплены знания для оптимизации системы.Например, повышение надежности системы будет способствовать дальнейшему повышению уровня тишины в более широком частотном диапазоне. Чтобы легко адаптировать систему к желаемым уровням приглушения в определенных диапазонах частот, Van Oord рассматривает возможность сделать систему более гибкой. Кроме того, компания размышляет над идеей размещения большего количества резонаторов в толще воды.

    Узнайте больше о системе шумоподавления

     

    Ulbrick NRS — система шумоподавления для синглов

    Peerless Music очень гордится тем, что является официальным дилером ULBRICK — гитарных усилителей и педалей мирового класса из Австралии с 1974 года!

    ULBRICK NRS – СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ ШУМА ДЛЯ ИНСТРУМЕНТОВ С ОДНОЙ КАТУШКОЙ

    Модель 1 (5.5k — 6.5k)

    Идеально подходит для гитар с одной катушкой Stratocaster® и Telecaster®, гитар с одной катушкой Gretsch® и Fender Jaguar®. и сборщик усилителей ручной работы, икона австралийца Дейв Албрик сделал невозможное возможным.

    Всесторонне испытанный за последние несколько лет некоторыми ведущими австралийскими концертными и сессионными гитаристами и получивший несколько международных патентов, Ulbrick NRS эффективно устраняет нежелательный гул с одной катушкой с НУЛЕВОЙ потерей или ухудшением исходного тона.Лучше всего то, что его очень просто установить * без каких-либо навязчивых или потенциально обесценивающих модификаций вашего драгоценного инструмента.

    Существует множество способов ограничить гул синглов, которые являются навязчивыми, сложными и, в конечном счете, портят звучание ваших синглов. Вот почему Ulbrick NRS меняет правила игры!

    Он невероятно прост, невероятно эффективен и работает намного лучше, чем что-либо другое, с нулевой потерей тона – вот почему Ulbrick запатентовал его!

    В спальне, в студии или на сцене теперь вы можете наслаждаться любимой гитарой в любой ситуации благодаря системе шумоподавления Ulbrick.

    *Рекомендуется установка опытным гитарным техником.

    ХАРАКТЕРИСТИКИ
    Значительно уменьшает и ограничивает гул в звукоснимателях с одной катушкой.
    Нет ухудшения сигнала, нулевой потери тона, никаких изменений в «ощущении» отклика или воспроизводимости.
    Разработан как для винтажных, так и для современных звукоснимателей с одной катушкой.

  • Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *