本章將介紹實驗系統架構(圖 4-1)，包含先前提過之數位訊號處理器(DSP)、
耳機麥克風、訊號放大器、MRI 系統，以及實際做實驗時的實驗流程。
圖4-1 系統架構圖
系統架構：訊號從參考麥克風送至訊號放大器(PA)放大，送入數位訊號處理 器(由電腦控制)，運算完抗噪波由耳機撥放，最後誤差麥克風收到訊號，以下將 分別介紹各硬體設備。
自製訊號放大器
數位訊號處理器
電腦
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4.1 系統架構
1.數位訊號處理器(DSP):
使用由 Analog 公司研發之 ADSP-21469 開發板，處理速度 450MHz，是當 今效能卓越的處理器，適用浮點數運算，有12 組音源輸出入可以自由運用。本 實驗先採購該數位訊號處理器的開發版，搭配該公司所研發的程式VisualDSP++
5.0，能將電腦上的 C 語言程式嵌入數位訊號處理器中，十分方便。
研發完成後可直接生產嵌入完成之數位訊號處理器，價錢就能比開發版低非 常多，空間也節省許多。
圖4-2 Visual DSP++5.0 程式[24]
圖4-3 ADSP-21469 開發板[25]
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2.訊號放大器(power amplifier)
本研究原先採用Analog 公司所推薦之放大器 Analog SSM2167[26]，然所得 圖形成效不佳，可歸因於Analog SSM2167 為人聲放大器，具緩衝及柔和的效果，
而本實驗所需為頻率響應(frequency response)平坦、時間延遲(time delay)短之放 大器。詢問相關廠商後，發現宜改採自行製作之放大器，以下為所設計之放大器 電路圖，使用IC 為 LM386，透過實際量測顯示，此為放大倍率固定、頻率響應 平整之放大器。
圖4-4 使用 LM386 所製作之訊號放大器[27]
3.麥克風
理想之麥克風為20K 以下頻率響應平坦的高靈敏電容式 mic，本實驗使用苙 翔科技生產之 AMB-O60G40-CWH2 (RoHS)電容式麥克風，靈敏度為-40±3 分 貝，全指向性。以下是麥克風的頻率響應圖，在 20000Hz 以下大致平坦，符合 所需。
當作
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4. 耳機
使用由Resonance Technology 所製造的非鐵磁性、磁共振影像相容之耳機，
圖4-8，搭配該公司所配備的耳機擴大機，使耳機能撥出足夠大的音量來消除 EPI 的噪音。
5. 電腦
本實驗使用開發用 DSP 板，可透過電腦撰寫程式再行嵌入，相當方便。若 有量產需要再直接單買 DSP 直接嵌入程式，即無需透過電腦控制。實驗搭配使 用ASUS 之筆記型電腦，型號為 A52JC[29]，處理器為 Intel i5。
6. MRI 系統
下圖 4-9 為本實驗室為 3 Tesla 的 Bruker MRI 系統。實驗掃描的序列為 EPI 掃描序列，聲音之最響頻率與線圈掃描時的取樣頻率與預取得之影像解析度有關 系(圖 4-10)。
圖4-8 非鐵磁性耳機圖[28] 圖4-9 本實驗室之 Bruker 3T MRI 系統
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由下圖可看出解析度低兩倍，最響頻率高兩倍，這是由於EPI 的掃描噪音之 一周期為取樣頻率取來回一次影像的關係。取樣頻率原為128K 赫茲，若來回 64x2 的點，就是128K 赫茲除以 128 個點，為 1000 赫茲的噪音，而若來回 32x2 個點 就是2000 赫茲的噪音。
(a)
(b) 圖4-10 影像解析度為 64x64(a)與 32x32(b)之 EPI 噪音頻圖譜
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4.2 實驗流程
搭配前一章先驗資訊演算法方塊圖解釋本實驗之實驗流程:
圖4-11 先驗資訊演算法方塊圖 實驗流程:
1. 耳機撥放白噪音，麥克風收白噪音訊號，兩訊號存下來交由 MATLAB 做RLS 運算，取得本系統之轉移函數 S(n)。
2. 開啟 EPI 噪音，從誤差麥克風之訊號取得一組 Marker，然後再從參考麥 克風的訊號中，相對的位置處取得理想的抗噪波波型。
3. 將抗噪波波型交由數位訊號處理器運算，使用 FxLMS 演算法取得系統 的理想抗噪波Output Y(n)。
4. 實際抗噪程序，當參考麥克風形成的向量與 Marker 之誤差小於 ε 時，則 撥放出記錄好的理想抗噪波Output Y(n)。此時一邊收誤差麥克風的訊號 以比對抗噪效果。
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