第五章 實驗結果
5.4 噪音抑制結果
6.1.1 硬體表現
了解硬體的表現搭配適合的系統,才能達到理想之效果。
1. 系統時間延遲:
先驗資訊演算法可克服系統之時間延遲,預先知道未來會出現甚麼樣的噪 音,而提前去改善,這是一大優點。本系統之系統時間延遲約為0.5 毫秒,如下 圖6-1 所示:
圖6-1 系統之時間延遲與聲波傳遞時間示意圖
參考麥克風至誤差麥克風的距離約為3cm,而聲波需花 0.088 毫秒的時間傳 遞。然而,此系統卻得花0.5 毫秒才能算出結果,若需收歛則需使用到未來的資 訊才能收斂。而此系統是即時的系統,只能用到過去的資訊。使用FxLMS 主動 式抗噪系統的時候,會有非因果性之問題,只能消除窄頻和週期性的噪音,效果 較差。而先驗資訊演算法卻能在收到參考麥克風訊號的同時就預測到未來的訊
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號,使耳機撥出未來之抗噪波相減,可得到很好的結果。
但仍然會有時間延遲的問題。這問題出在系統之取樣頻率。系統之取樣頻率 為9600 赫茲,表示,系統每次判斷的間隔為 1/9600 秒,約 0.1 毫秒。因此,若 是需要撥放抗噪波之點,在這0.1 毫秒之間的話,就會產生時間延遲,最大的時 間延遲也就是0.1 毫秒的一半,0.05 毫秒。
由第三章所敘述,時間延遲對長波長的低頻噪音影響較少,抗噪效果較好,
以下是從 1 至 5000 赫茲的訊號偏移 0.05 毫秒的抗噪效果,和假設平均偏移為 0.025 毫秒之抗噪效果:
(a)
(b) 圖6-2 偏離 0.05 毫秒(a) 和 0.025 毫秒(b)對抗噪效果影響圖
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x(n-11) …x(n-(L-1)*5+1)],找到正確的位置後,撥放訊號也由於只有取 樣頻率是9600 赫茲的訊號,因此也變成每五個點才 Output 一次,這樣做
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由上一章的結果知(圖 5-5),S(n)之模擬約有 20 分貝左右的相似程度,就結 果來說相對準確,500 點的有限脈衝濾波器約可平均分配給 9600 赫茲的頻譜,
影響較小。
但在做抗噪波的時候,高頻部分耳機的表現較差則直接影響到理想抗噪波之 取得,由上一章(圖 6-3)可知,實際之抗噪波與理想的抗噪波在高頻的部分是較 不相似的,在最後的實驗結果也可看出,幾乎只有低頻的部分有做出抗噪效果,
高頻較差。
圖6-3 抗噪波取得之非理想性 和 耳機頻譜的非理想性比較
本研究評斷耳機之頻率響應和系統的取樣頻率為最重要的兩個影響因素。
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或者是可使用微處理器ARM (Advanced RISC Machine)來取代數位訊號處理 器的部分。
4. 與市面上的抗噪耳機比較和使用耳道式耳機之可行性:
一般市面上之抗噪耳機只有外面的參考麥克風,搭配燒錄好的類比電路,因 此只能消除低頻的窄頻噪音,需要搭配音樂一起才會有比較好的效果,只開抗噪