实时噪音消除

实时噪音消除

我的公寓里有一个非常吵闹的加热器,在 6230 到 6280 Hz 之间发出持续的呜呜声。频率有所不同,但似乎都在这个范围内。我大楼里的其他公寓也有同样的问题,房东似乎对解决这个问题不太感兴趣。噪音非常烦人,所以我想我可以使用一些噪音消除软件来有效地消除噪音。我使用 Audacity 录制了噪音,并按照本教程进行操作http://wiki.audacityteam.org/wiki/Noise_Removal并能够消除音频文件中的噪音。

现在,我的问题是,我怎样才能实时做到这一点?我想产生一些“抗噪音”来消除呜呜声。对此进行搜索,我发现很多人试图为 Skype 或其他应用程序实时消除背景噪音,其中消除应用于音频流(或文件),然后在其他地方收听。我找不到任何这样的例子来消除听到噪音的地方的噪音。这可能吗?这可以用像 Ardour 这样的工具来完成吗?

答案1

首先,我认为这个问题是题外话。

二、取暖器=开水器?

那么:可以实时完成吗?基本上,是和不是。

您要求的是执行一些“窄带”(意味着您对特定频率感兴趣)噪声消除。如果您查找有关“主动降噪”(ANC) 的文章(科学论文),您会发现该主题非常复杂。在小型环境中(...我的意思是在耳机内部,非常小的环境),您可以获得良好的结果。查看 Bose QuietComfort 产品线的评论。在房间里……没那么多。http://facta.junis.ni.ac.rs/walep/walep98/walep98-07.pdf

您还会发现,降噪在低频(<500 Hz)上很容易,而在高频上则越来越困难。 6800 Hz 的 ANC 很棘手:声音的波长只有 5 厘米。此外,声音的来源是大体积的空间(加热器),并且声音在墙壁上反弹,在房间中产生不规则的图案。如果您放置的扬声器(假设)产生完全相反的噪声,但扬声器距离噪声源 30 厘米,则新声音反弹的方式将会不同,您最终会得到您所拥有的空间区域噪音减少和噪音增加的空间区域。您过去可能经历过,当房间内的不同变压器(通常用于不同的卤素灯)振动时:如果您将头部移动几厘米(5-10厘米),不同变压器的噪音就会自行抵消(它们都会振动)以相同的频率)或变得更强。

尽管如此,通过一些假设,您也许能够得到一些结果。

首先,普通电脑无法做到这一点:声音从麦克风数字化,传输到中央处理器,处理,传输回声卡,再次播放所需的时间太长:每一步在计算机中会带来延迟,因为计算机并不是实时的,它们应该使用多个应用程序进行尽可能多的计算。如果您是认真的(甚至只是“认真感兴趣”),您需要一块 DSP 板。寻找 TMS320Cxx (xx >= 30) 开发套件:它们提供两个音频输入、两个输出、功能强大的处理器(低延迟并针对您需要的计算进行了优化),并且通常附带已经满足您需要的示例程序。价格:120美元以下。

使用其中之一,您可以尝试“前馈窄带噪声消除”(谷歌搜索),您可能会获得 10-15 dB 的降低。重要提示:准备好接受彻底的失败。

重现噪声的空间分布非常重要,因此请尝试将加热器放置在几乎封闭的房间内,以便噪声能够以可预测的路径散出。更好的是,尝试在加热器周围建造一个带衬垫的外壳,以便其噪音有方向性地散发出去。

但...

如果是热水器让您烦恼,我真的会选择被动绝缘,2 kHz 以上的效果非常好。靠近它放置一些吸音板会有很大帮助。

如果您指的是各个房间的加热器,ANC 几乎是不可能的,因为您的声源具有巨大的表面,并且再现类似的消除噪音是不可能的。在加热器周围使用一些吸音泡沫(当然不要与其接触)。

对于房间加热器,如果噪音来自内部流体(水)的振动(相对于管道本身的振动),您可以将噪音消除应用于体液。它就像管道中的窄带前馈 ANC,而且效果非常好。您需要一种方法来检测第一根管道内的振动(压力波),并需要另一种设备来在管道内产生压力波,可能距离检测点较远约一米。

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