Функция 3DNR — 3D adaptive Noise Reduction. Что это такое?
Полное название 3DNR на английском языке звучит, как 3D adaptive Noise Reduction Filter. Это технология, которая позволяет подавлять шумы в изображении, появляющиеся при слабом освещении.
При создании систем передачи видеосигнала (например, системы видеонаблюдения и т.д.), особо остро становится вопрос о технологии фильтрации шума изображения. Таким образом, шумоподавление является важным элементом функционирования системы, поскольку присутствие разных шумов на изображении искажает и ухудшает картинку, а также мешает обрабатывать сигнал после записи. Для цифрового видеосигнала, шум является особенно неприемлемым, поскольку в дальнейшем оно подвергается сильному сжатию.
Разновидности шумоподавления
Сегодня существует два вида подавления шумов на изображении:
1. Двумерное шумоподавление 2DNR, которое в свою очередь делится на: временное и пространственное.
2. Трехмерное шумоподавление 3 DNR.
2DNR метод
Пространственный фильтр, который используется для подавления шумов, проводит анализ изображения и видеосигнала только в пространственной области. При этом зачастую он игнорирует информацию, касающуюся временного направления.
С помощью временных фильтров происходит анализ пикселей изображения только во временном направлении. Тогда как временное шумоподавление может применять компенсационный метод фильтрации или адаптивный метод фильтрации. Если же используется адаптивный метод фильтрации, то в этом случае исследуются пиксели, которые находятся в одной и той же позиции в разных кадрах изображения. При компенсационном методе фильтрации, анализируется траектория движения групп пикселей. Во время анализа используются фактические данные, которые были получены при оценке движения.
Недостатки 2DNR фильтра
При обработке видеосигнала детали изображения расплываются, становятся нечеткими.
Использование 3DNR в камерах
Когда в камерах используется 3DNR технология шумоподавления изображения, то происходит уменьшение аддитивного влияния гауссовского шума. При этом, данная технология анализирует большое количество последовательных кадров видеоизображения, используя временную фильтрацию.
Представленный метод позволяет определить уровень различия между пикселями в предшествующих кадрах и текущем кадре. Кроме этого, он устанавливает вектор движения, используемый для движения в данном кадре, а также схожее движение пикселя, который компенсируется в отфильтрованном кадре. После этого, 3DNR метод оценивает другие искажения, которые касаются пикселя в определенном кадре. В конечном счете, 3DNR фильтр определяет результат из среднего количества пикселей в текущем кадре, учитывая пиксели последующего кадра, а также итоги определения и оценки движения, оценку шума, компенсацию движения.
Таким образом, мы видим, что с помощью данного метода пользователь получает высококачественное изображение видеосигнала даже, если в месте съемки будет слабое освещение.
Функция 3DNR отключена
Функция 3DNR включена
Чем отличается активное шумоподавление от пассивного в наушниках и гарнитурах?
Технологии пассивного и активного шумоподавления широко используются как в наушниках потребительского класса, так и в профессиональных гарнитурах для контакт-центров и офисов. В чем разница между методами борьбы с посторонними шумами в гарнитурах, и какой способ шумоподавления самый эффективный?
Общий термин «шумоподавление» подразумевает несколько способов снижения влияния посторонних шумов на качество звука в наушниках и гарнитурах. Производители этих аудиоустройств используют разные технологии шумоподавления — активное (со статичными и адаптивными фильтрами), пассивное, а также гибридное.
Разнообразие технологий и терминов усложняет пользователям выбор гарнитур. Цель нашего материала — рассказать об основах подавления шума и сравнить его различные методы.
Что такое активное шумоподавление?
Активное подавление шума (Active Noise Cancellation, ANC) – это процесс, предполагающий использование микрофона для отслеживания окружающего шума и его фильтрации в наушниках.
Активное шумоподавление достигается путем использования аналоговых или цифровых фильтров и различается по типам реализации — шумоподавление с обратной связью, без обратной связи, а также гибридное. Качественная технология активного подавления шума значительно улучшает акустические характеристики наушников и гарнитур с хорошим пассивным шумоподавлением. Но она не может компенсировать конструктивные недостатки или плохой материал амбушюр, если производитель решил на них сэкономить.
Типичный пример гарнитуры с активным шумоподавлением: беспроводная гарнитура Poly Savi W8220
Что такое пассивное шумоподавление?
Пассивное подавление шума – это то, что подразумевает конструкция и материалы наушников и гарнитур, будь то силиконовые вкладыши вакуумных наушников или мягкие амбушюры у накладных моделей.
По сути, это уровень изоляции от внешнего шума, который может обеспечить устройство само по себе, без учета электронных компонентов и алгоритмов. Проще говоря, это то, насколько хорошо наушники справляются с функцией берушей.
Хорошее пассивное шумоподавление — это в первую очередь качественные материалы и продуманная конструкция амбушюр. На фото — гарнитура Poly Voyager 8200 UC с развитой системой пассивного шумоподавления
Общее подавление шума
Общее шумоподавление (совокупный эффект подавления шума, который слышит конечный пользователь) – это сумма пассивного и активного подавления шума. Эту совокупность определяют особенности электронных компонентов активного шумоподавления, а также конструкция и материал амбушюр (пассивное шумоподавление).
Типы активного шумоподавления
Как уже упоминалось, существуют три типа активного шумоподавления: система без обратной связи, система с обратной связью и гибридная система (сочетание первых двух). Система ANC без обратной связи использует основной микрофон для отслеживания внешних шумов, затем преобразует их в «анти-шум» и смешивает его с воспроизводимым аудио, обеспечивая таким образом подавление шума.
Данный процесс достаточно сложен, так как инверсия фазы сложных сигналов должна учитывать задержки на прохождение шумов и рассчитывать сигнал защиты от шума так, чтобы он поступал к пользователю одновременно с шумом.
Адаптивное шумоподавление основано на способности алгоритмов фильтрации выявлять различные шумовые паттерны и подстраиваться под них.
Реализация ANC с обратной связью сопряжена с некоторыми трудностями, так как разработать систему, которая будет всегда оставаться устойчивой, довольно сложно из-за необходимости подгонки под размер наушников, а также из-за тенденции контура обратной связи приводить систему к возбуждению.
Для обратной связи требуется микрофон снаружи наушников, который будет отслеживать звук, поступающий к пользователю. Сравнив звук, пришедший к пользователю, с аудио-источником, алгоритм обратной связи выявляет шум и создает защиту, которая помогает его подавить.
Система с обратной связью эффективна в основном для подавления низких частот.
Причина в том, что существует вероятность подавления части полезного сигнала, которая может быть распознана как шум. Это приводит к окрашиванию или искажению оригинального сигнала.
Гибридное шумоподавление
Гибридное решение ANC сочетает в себе все лучшее из методов, перечисленных выше. В нем используется внешний основной микрофон для отслеживания окружающего шума и внутренний микрофон контроля погрешности и отслеживания того, что слышит пользователь помимо воспроизводимого аудио. Когда оба метода используются одновременно, подавление шума получается максимально эффективным.
Статичные и адаптивные фильтры активного шумоподавления
До недавнего времени производители использовали только статичные неперестраиваемые фильтры активного подавления шума. Этот универсальный метод подразумевает, что один фильтр работает для всех условий воспроизведения звука.
Сегодня в ANC используются адаптивные или перестраиваемые фильтры, которые подстраиваются под слух человека или особенности конфигурации наушников, и адаптируются к меняющейся акустической обстановке.
Это позволяет улучшить функцию подавления шума для более широкого круга пользователей.
Принцип действия ANC с адаптивными фильтрами
Адаптирование – это не просто фильтрация шума. Если проанализировать окружающие шумы, то можно отметить массу их разновидностей, например звук двигателей в салоне самолета (низкие частоты), разговоры в кафе (средние частоты), музыка на концерте (очень громкий звук) и шум в библиотеке (очень тихий звук). В каждой конкретной ситуации адаптивный фильтр работает так, чтобы максимально повысить общую эффективность подавления шума. Например, в салоне самолета фильтр подавляет более низкие частоты, а в кафе – средние и т.д.
В реальности процесс адаптации сложнее, но наше описание дает общее представление о возможностях адаптивных фильтров.
Преимущества адаптивного шумоподавления
Сложность разработки высококачественного решения для подавления шума заключается в том, что необходимо приспособить его под анатомические особенности слухового тракта тысяч пользователей.
В простом случае активное подавление шума описывается как инвертирование шума. В реальности же при создании системы подавления необходимо учитывать время прохождения шума от основного микрофона до барабанной перепонки. Если система ANC моделирует путь распространения шума некорректно, то создаваемая ею защита окажется неточной и даже может усилить шум. Таков риск использования универсальных статичных фильтров.
Адаптивный фильтр использует микрофон контроля погрешностей или доли шума в полезном сигнале, что позволяет более точно моделировать то, что слышит пользователь. Так система может адаптироваться или перестраивать фильтры, обеспечивая лучшую защиту от шума для данного конкретного пользователя в конкретной акустической обстановке.
Как работает система активного шумоподавления Poly
Преимущество системы адаптивного шумоподавления в том, что она учитывает уникальные физиологические особенности каждого пользователя.
В дополнение к этому, адаптивное решение может отслеживать фактический шум и настраивать фильтры на основании его типа, чтобы сделать подавление максимально эффективным.
Еще сравнительно недавно перестраиваемыми фильтрами для подавления шума снабжались только изолирующие вакуумные или накладные наушники. Сегодня даже неизолирующие наушники могут оснащаться технологиями адаптивного подавлением шума, так как современные алгоритмы способны компенсировать различные искажения, возникающие из-за плохой пассивной изоляции. Адаптивные решения звучат лучше, чем системы с обратной связью, поскольку не создают нежелательного окрашивание звука.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Профессиональные гарнитуры с активным шумоподавлением значительно повышают эффективность операторов контакт-центра, а также мобильных офисных сотрудников. Такие гарнитуры защищают работников от нежелательных шумов в сложной акустической обстановке, присущей офисам с открытой планировкой или во время работы на выезде. Например, компания Poly (объединенная Plantronics и Polycom) снабжает технологией ANC гарнитуры BlackWire 8225, беспроводные гарнитуры Savi W8220 и некоторые модели гарнитур Voyager.
См. также
- Топ-5 советов для организации эффективной работы удаленных сотрудников
- Новые офисные беспроводные гарнитуры Savi с активным шумоподавлением от Poly
- Сервис конференций Zoom и конференц-камера Poly Studio: идеальное сочетание
- Гибкий офис (flex office) — устройство, проблемы, кейсы
- 5 проблем, о которых никогда не расскажут поставщики «умных» чат-ботов для контакт-центров
Улучшение звука вашего устройства для прослушивания
Вы можете заметить, что звук вашего музыкального проигрывателя или устройства для прослушивания кажется искаженным или нечетким. Обычно это происходит из-за плохого процесса усиления, который пропускает нежелательные высокие или низкие частоты электронного шума. Теперь простое решение этой проблемы включает в себя интеграцию специализированной схемы фильтра помех. Обычно они состоят из операционного усилителя, конденсаторов, резисторов и т.
д., которые вы обычно найдете в обычной схеме. Размещение этих основных компонентов в определенной настройке улучшит общий звук, поскольку они усиливают сигнал. Мы написали эту статью, чтобы предоставить вам больше знаний по этому конкретному вопросу. Итак, давайте посмотрим!
Цепи шумовых фильтров обычно пропускают определенные частоты. В то же время они также удаляют из шумового сигнала нежелательные частоты, которые в противном случае мешают работе. В целом, эти простые и недорогие компоненты помогают уменьшить шумовые помехи сигнальной линии в цепи. Кроме того, они блокируют синфазные помехи для электрических систем, транспортных средств и промышленного оборудования.
(Схема шумоподавления поможет улучшить качество звука подслушивающего устройства.)
Кроме того, они уменьшают белый шум, наиболее распространенный источник электрических помех. Это происходит из-за столкновения электронов друг с другом.
Кроме того, мощность шума соответствует абсолютной температуре, также называемой тепловым шумом. Камеры для астрономических схем подвергаются процессу охлаждения из-за этой тепловой зависимости.
Фильтры помех служат элементом цепи, состоящим из катушек индуктивности и конденсаторов. Катушки индуктивности обладают свойствами низкого импеданса, характерными для низкочастотных электронных компонентов. Они также имеют высокий импеданс для компонентов с высокими частотами. Таким образом, это означает, что частоты сигнала не будут проходить, если импеданс увеличится.
Последовательное размещение катушки индуктивности на пути помех цепи приведет к блокировке высокочастотных сигналов. В то же время он пропускает низкие частоты.
(Дроссель может помочь уменьшить шум в цепи.)
В то же время конденсаторы обладают высоким импедансом для низкочастотных компонентов. Кроме того, они обладают низким импедансом для компонентов с высокими частотами.
Конденсаторы обычно встраиваются между заземлением и трактом помех. По сути, они могут передавать высокочастотный шум либо на заземление, либо на источник питания. При этом пропускают низкие частоты. Следовательно, это приводит к тому, что конденсатор пропускает шумовой ток.
(Конденсаторы интегрированы между линией заземления и трактом помех.)
3. Основные типы фильтров(Различные типы фильтров обеспечивают различные характеристики.)
В настоящее время существует четыре основных типа: фильтр нижних частот, фильтр высоких частот. -пропускающий фильтр, полосовой фильтр и режекторный/полосовой режекторный фильтр. Однако низкие и высокие частоты представляют собой уровни частоты среза, а не абсолютные значения частоты.
- Фильтр нижних частот – Фильтр нижних частот препятствует прохождению высокочастотных сигналов. Между тем, низкие частоты могут проходить через цепь.
- Фильтр верхних частот — Фильтр верхних частот блокирует низкочастотные сигналы, пропуская при этом высокие частоты.
- Полосовой фильтр — Полосовой фильтр пропускает частоты в определенном диапазоне, блокируя остальные.
- Notch/band-reject – Режекторный фильтр, также называемый полосовым подавлением, блокирует определенную полосу частот, в то время как другие частоты проходят через нее.
Вы можете интегрировать шумовой фильтр для многих приложений. Мы описали несколько концепций, которые вы можете реализовать ниже:
Схема усилителя-ограничителя с использованием BC109
(Схема усилителя-ограничителя.)
звук кажется искаженным. Это потому, что звуковой сигнал не полностью усилился. В результате синусоидальный сигнал генерирует низкий уровень сигнала из-за измененной формы сигнала, что приводит к ухудшению качества звука. Схема усилителя-ограничителя обычно усиливает слабые аудиосигналы для улучшения звука. Он основан на конденсаторах, резисторах, переключателях, батарее и двух BC109.
транзисторы для выполнения этого процесса усиления. Компоненты работают вместе, чтобы улучшить форму волны сигнала. Таким образом, пик синусоидального сигнала обеспечивает те же качества, что и синусоидальный сигнал.
(Улучшение звука для принципиальной схемы аналогового усилителя)
Проигрыватели компакт-дисков иногда могут обеспечивать низкое качество звука, что мешает пользователю слушать музыку. Это связано с тем, что операционный усилитель на ИС имеет низкую скорость нарастания. Как правило, это означает, что он не может соответствовать модификации цифрового сигнала из-за укороченной частотной характеристики. По сути, это дает плохой звук с резкими и жесткими качествами.
Решить эту проблему поможет высокоэффективный аналоговый выходной усилитель со встроенным фильтром, удаляющим нежелательные шумы. По этой причине мы решили использовать высококачественный операционный усилитель LEWIS Garret.
Схема содержит ИС (Q1, Q2, ZD1, ZD2, R5, R6, C10 и C11), которая изолирует напряжение при увеличении мощности. При этом шунтирующие конденсаторы С5-С9 служат коллектором. Они реагируют на высокие частоты, уменьшая при этом утечку напряжения от конденсаторов C3 и C4.
Вход будет передавать сигнал на контакт 3 операционного усилителя. Оттуда контакт 6 распределяет этот сигнал на резисторы R3 и R2, предотвращая его постепенное исчезновение. После этого конденсаторы C1 и C2 работают вместе, чтобы отфильтровать нежелательные частоты.
В целом, эта схема усиливает звуковой сигнал проигрывателя компакт-дисков. Высокий уровень входного сигнала схемы предотвращает загрузку оригинального усилителя проигрывателя компакт-дисков. Он также имеет низкое выходное сопротивление, что упрощает процесс управления нагрузками.
Простой фильтр аудиошумов
(Схема простого фильтра аудиошумов)
Схема простого фильтра аудиошумов, как показано выше, предотвращает прохождение ненужных сигналов.
Эти сигналы обычно не соответствуют уровню звуковой частоты, что означает, что они имеют более высокие или более низкие значения.
Эта схема содержит как фильтр верхних частот, так и фильтр нижних частот, работающий на октаве 24 дБ. Кроме того, он имеет частоту среза 3 дБ на частотах 10,7 кГц и 11,3 Гц. Изменение значений конденсаторов и резисторов приведет к изменению свойств полосы пропускания. Вы также можете увеличить нижнюю частоту среза, понизив значения C1 до C4. Однако увеличение этих значений приведет к снижению нижней частоты среза.
Затем применение более высоких значений для R5 до R8 снизит верхнюю граничную частоту. Если вы хотите повысить максимальную частоту среза, вы должны понизить эти значения.
Заключение: В целом схема фильтра помех обеспечивает возможности усиления звука. В этом контексте это позволит пропускать важные частоты, блокируя нежелательные частоты. Этот процесс уменьшает электрические помехи, делая выходной сигнал намного чище.
В результате вы заметите значительное улучшение качества звука вашего аудиоустройства. Так что теперь вы можете наслаждаться прослушиванием музыки, не беспокоясь о том, чтобы пропустить бит!
У вас есть вопросы относительно схемы фильтра помех? Не стесняйтесь связаться с нами!
Статья о шуме+фильтре из The Free Dictionary
Шум+фильтр | Статья о шуме+фильтре от The Free DictionaryСлово, не найденное в Словаре и Энциклопедии.
Возможно, Вы имели в виду:
Пожалуйста, попробуйте слова по отдельности:
шум фильтр
Некоторые статьи, соответствующие вашему запросу:
Не можете найти то, что ищете? Попробуйте выполнить поиск по сайту Google или помогите нам улучшить его, отправив свое определение.Полный браузер ?
- ▲
- Noise Suppression Technologies, Inc.
