前饋式耳機(jī)設(shè)計(jì)

　　前面討論了ANC系統(tǒng)在理想情況下如何工作。對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，真正的目標(biāo)是在現(xiàn)在世界里如何獲得盡可能好的性能。以下為一個(gè)實(shí)際的例子，用以描述如何進(jìn)行設(shè)計(jì)ANC耳機(jī)。

　　以入耳式耳機(jī)為例，如圖5，通常設(shè)計(jì)工程師會(huì)遇到以下兩個(gè)挑戰(zhàn)。

　　● 不同的耳機(jī)有不同的聲學(xué)特性，這些特性會(huì)產(chǎn)生不同的衰減及延時(shí)。必須設(shè)計(jì)有效的濾波器用以補(bǔ)償這些衰減與延時(shí)。

　　● 不可避免的，在量產(chǎn)過(guò)程中每一個(gè)機(jī)械、電子及聲學(xué)零件的特性會(huì)有一些偏差。每一個(gè)耳機(jī)在出廠前必須經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)用以補(bǔ)償由于各種元器件偏差造成的性能差異。

　　準(zhǔn)確聲學(xué)測(cè)量

　　采用人工耳與標(biāo)準(zhǔn)聲源與音頻分析儀的準(zhǔn)確聲學(xué)測(cè)量是非常重要的。通過(guò)測(cè)量，可以得到耳機(jī)準(zhǔn)確的衰減與延時(shí)特性。相位與幅度測(cè)量必須同時(shí)進(jìn)行以獲得所有必須的數(shù)據(jù)。測(cè)量由3部份組成，請(qǐng)參看圖6。

　　通過(guò)這些測(cè)量，可以設(shè)計(jì)濾波器，用電路補(bǔ)償由于耳機(jī)所引起的衰減與延時(shí)。 這使得系統(tǒng)得以產(chǎn)成反相噪音信號(hào)，用于抵消穿透耳機(jī)，人耳真正聽(tīng)到的噪音。

　　理想濾波器計(jì)算

　　一旦測(cè)量完成，理想的濾波器頻率響應(yīng)與相位響應(yīng)曲線可以由下列公式得到：

　　典型的曲線如圖7所示：

　　剩下的問(wèn)題是，如何用真實(shí)的濾波器電路產(chǎn)生與理想濾波器一致的頻率響應(yīng)與相位響應(yīng)。