處理主動(dòng)降噪耳機設計的兩大挑戰
—— Filter Design and Trimming: Handling the Two Big Challenges of Active Noise Cancellation Earphone Design
采用AS3501的設計中,濾波器由一個(gè)陷波器和一個(gè)低通濾波器組成。通過(guò)改變?yōu)V波器的參數配置,可以使實(shí)際濾波器的頻率響應與相位相應和理想濾波器非常接近。在一些設計中,如果耳機的聲學(xué)特性非常好,只采用一個(gè)低通濾波器便可產(chǎn)生非常好的性能。
對一個(gè)典型的一階主動(dòng)低通濾波器,增益與截止頻率可由下列公式計算所得:
在這個(gè)例子中,由一個(gè)截止頻率為1KHz左右的低通濾波器和中心頻率在3.5KHz的陷波器組成的濾波器即可產(chǎn)生與圖7接近的頻率與相位響應曲線(xiàn)。
濾波器設計可以通過(guò)模擬并進(jìn)行微調來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。如圖8所示,陷波器與低通濾波器的電阻與電容值進(jìn)行過(guò)調整,從而獲得與理想濾波器盡可能一致的性能。簡(jiǎn)單的模擬結果如圖9所示。
實(shí)際的降噪效果可以由圖10所示的圖型表示。紅線(xiàn)表示了主動(dòng)降噪沒(méi)有起作用時(shí)的噪音強度,并以此作為一個(gè)基準。綠線(xiàn)表示主動(dòng)降噪工作以后噪音強度。紅線(xiàn)與綠線(xiàn)之間的差值就是主動(dòng)降噪的性能。
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