{pt_PT=Auriculares com Controlo Ativo de Ruído Sobre Amostrado} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=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., en=A prototype Active Noise Control (ANC) headphone with oversampling was developed in this project. CAR systems are based on the physical principle that sound signals in the environment add up, and therefore if noise exists and the same signal is applied with phase opposition and amplitudes equivalent to that of the noise source, it results in cancellation. To develop the prototype, the ATH-ANC1 QuietPoint headset was used, with its controller removed and another one developed based on a ZedBoard containing FPGA. Additionally, high-performance converters were needed to be able to support oversampling. In order to use oversampled signals, signal processing techniques were used, namely, the use of Sigma-Delta converters. Thus, it was possible to implement the system with a high sampling frequency, yet utilizing fewer bits per sample, hence reducing the computational complexity of the system. FxLMS algorithms with feedforward and feedback were implemented with the secondary path modeling performed in offline mode. To find out if the secondary path estimation was being performed correctly, several tests were performed. Lastly, the performance of the FxLMS system with feedback was examined for various types of noise. It was found that for sinusoidal noise the system was able to perform a full cancellation, leaving only ambient noise and high frequency noise that is not audible to the human ear. However, for white noise, the system can only reduce about 3% of the total signal power.}

Discussão: novembro 15, 2021, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

André Duarte Barbosa (ist197411)

ORIENTADOR

Paulo Alexandre Crisóstomo Lopes

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar