Dissertação

Auriculares com Controlo Ativo de Ruído Sobre Amostrado EVALUATED

Um protótipo de auscultadores com Controlo Ativo de Ruído (CAR) com sobre amostragem foi desenvolvido para este projeto. Os sistemas CAR baseiam-se no principio fisíco de que os sinais sonoros no meio ambiente somam-se, e portanto, se existir um ruído e for aplicado o mesmo sinal com oposição de fase e amplitudes equivalentes à da fonte de ruído, resulta num cancelamento. Para a elaboração do protótipo, foram utilizados os auscultadores ATH-ANC1 QuietPoint, sendo que o seu controlador foi removido e outro foi desenvolvido baseado numa ZedBoard que contém FPGA. Adicionalmente, foram necessários conversores de alto desempenho para conseguir suportar a sobre amostragem. Para a utilização de sinais sobre amostrados, técnicas de processamento de sinal foram utilizadas, nomeadamente, a utilização de conversores Sigma-Delta. Assim, foi possível implementar o sistema com uma elevada frequência de amostragem, mas utilizando menos bits por amostra, reduzindo assim a complexidade computacional do sistema. Foram implementados algoritmos FxLMS com feedforward e feedback com a modelação do caminho secundário realizada em modo offline. Para averiguar se a estimação do caminho secudário estava a ser efetuada corretamente, foram realizados vários testes. Por fim, foi examinado o desempenho do sistema FxLMS com feedback, para vários tipos de ruído. Verificou-se que para ruídos sinusoidais o sistema conseguia efetuar um cancelamento total, restando apenas ruído ambiente e ruído de altas frequências que não são audíveis pelo ouvido humano. No entanto, para ruído branco, o sistema apenas consegue diminuir cerca de 3% da potência total do sinal.
Controlo de Ruído Ativo, Conversores Sigma-Delta, FxLMS, ZedBoard, Controlador feedforward, Controlador Feedback.

novembro 15, 2021, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Alexandre Crisóstomo Lopes

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar