Potlačení hluku

Šumu zahrnuje všechny techniky zrušit šum obsažený v signálu. Signál může představovat obraz nebo zvuk. Hluk je nežádoucí složkou, je třeba odstranit, jak je to jen možné sbírat signál zájmu. Metody potlačení hluku se týkají oblasti elektrotechniky, konkrétněji oblasti telekomunikací.

Dějiny

První práce na potlačení hluku provedli v letech 1957 až 1960 Howells a Applebaum a jejich kolegové z General Electric Company. Navrhli systém pro potlačení rušení pro anténu pomocí pomocné antény a jednoduchého adaptivního filtru. V šedesátých letech se vývoj adaptivního filtrování zintenzívnil. Nejznámější komerční aplikací adaptivního filtru zůstává vysokorychlostní modem , který umožňuje rychlejší komunikaci mezi počítači díky sníženému rušení. První systém pro potlačení hluku byl navržen a vyroben v roce 1965 dvěma studenty na Stanford University . Cílem bylo odstranit rušení 60  Hz na výstupu zařízení EKG . Uvědomili si, že jednoduchý filtr (horní propust, pásmová propust atd.) Nebyl účinný, což je vedlo k vývoji nové techniky. Po roce 1965 bylo potlačení šumu postupně aplikováno na další problémy, jako jsou další aspekty elektrokardiografie, eliminace rušení, eliminace ozvěny při dálkových telefonních hovorech.

Aplikace potlačení hluku

Existuje mnoho aplikací pro potlačení hluku. Zde je několik:

• Letectví: zrušení umožňuje stíhacím pilotům vzájemnou komunikaci, navzdory ohlušujícímu hluku v kokpitu.
• Automobilový průmysl: závodníci musí být schopni jasně komunikovat se svými členy týmu, aniž by hluk motoru rušil užitečný signál (hlas).
• Sektor mobilních telefonů: bezdrátová sada handsfree připojená k jasné komunikaci, i když je mikrofon na úrovni uší.
• Vojenské: Vojenské pole je plné pokročilých technik a potlačení hluku je jednou z technologií, která se používá již dlouhou dobu. Umožňuje vojákům v choulostivých situacích, které se potýkají s velmi hlučným prostředím, aby mohli navzájem nadále komunikovat.
• Veřejná bezpečnost: v případě zásahů vyžadují hasiči pod maskami konfrontovaní s extrémními podmínkami tento druh technologie pro dialog.
• Lékařské: během EKG dostaneme signál, který obsahuje dvě informace: tlukot srdce matky a plod. Potlačení šumu umožňuje zrušení signálu matky v signálu, aby bylo možné analyzovat rytmus dítěte.

Metody

Metoda použitá ke zrušení šumu bude záviset na kontextu: typ signálu ( digitální šum ), typ šumu (vysoká nebo nízká frekvence, poměr signálu k šumu (SNR)). Nejznámější a nejstarší metodou je Adaptive Noise Canceling (ANC), tj. Adaptivní filtrování se používá ke zrušení šumu. Princip je následující: máme systém dvou vstupů. Jeden vstup odpovídá signálu, který nás zajímá, druhý vstup odpovídá sekundárnímu vstupu, který obsahuje pouze šum. Cílem systému je najít na výstupu signál bez šumu nebo tlumit hluk.

Bylo vyvinuto mnoho metod, které jsou stále předmětem nových výzkumných projektů. Mezi tyto metody patří tvarování paprsku , což je technika využívající matice mikrofonů k cílení na zdroj zvuku, který nás zajímá, v prostoru.

Bylo také zkoumáno použití jiných senzorů než mikrofonů a přineslo pozitivní výsledky. Například použití laryngafonu v kombinaci s mikrofonem.

Reference

• [1] BERNARD WIDROW, JOHN R. GLOVER, JOHN M. MCCOOL, JOHN KAUNITZ, CHARLES s. WILLIAMS, ROBERT H. HEAN, JAMES R. ZEIDLER, EUGENE DONG a ROBERT C. GOODLIN (1975). Adaptivní potlačení šumu: Zásady a aplikace. ŘÍZENÍ IEEE, sv. 63, č. 12. PROSINCE 1975

• [2] SERGIY A. VOROBYOV, ANDRZEJ CICHOCKI a YEVGENIY V. BODYANSKIY. ADAPTIVNÍ ZRUŠENÍ HLUKU PRO MULTISENZORNÍ SIGNÁLY. Fluktuace a písmena šumu sv.  0, No. 0 (2001) 000—000 fc World Scientific Publishing Company

• [3] A.Shahina, B. Yegnanarayana, „Identifikace jazyka v hlučném prostředí pomocí signálů mikrofonu v krku“, 2005, IEEE

• [4] R.Xu, Z.Ren, W. Dai, D. Lao, C. Kwan, „Vylepšení multimodální řeči v hlučném prostředí“, 2004, IEEE

• [5] JF Holzrichter a LCNg, „Speech articulor and user gesture measurement using micropower, interferometric EM-Sensors“, 2001, IEEE

Související články

• Aktivní regulace hluku