步驟1 ：框圖

信號路徑可以在上面的框圖中看到。首先，噪聲被傳遞到麥克風，并進入前置放大器，然后經(jīng)過全通濾波器以延遲信號。最終，噪聲被輸入到求和放大器，并被添加到音樂信號中。由于求和放大器是標準反相放大器的特殊情況，因此該階段還可以將噪聲反相。噪聲的幅度由該階段確定，必須進行調(diào)整以實現(xiàn)適當?shù)脑肼曄Ｈ缓笸ㄟ^耳機播放倒置的噪聲加音樂信號，并消除不想要的噪聲。下一步將進一步解釋每個階段。

步驟2：麥克風設置和電源濾波器

麥克風階段是根據(jù)以下步驟構造的上面的示意圖。需要使用電源Vdd（R11，C5，C6，C7）上的低通濾波器來消除高頻噪聲出現(xiàn)在麥克風輸出端。如果您使用數(shù)字電源，這尤其重要。 R10用于適當?shù)亟o麥克風偏置，而C2是一個交流耦合電容器，用于消除直流偏移并僅傳遞麥克風正在檢測的噪聲信號。該配置在麥克風的數(shù)據(jù)表中找到。 C2的輸出進入前置放大器階段。

Mic數(shù)據(jù)表：http：//www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/Product_10001_10001_136574_-1

步驟3：麥克風前置放大器

麥克風前置放大器用于將噪聲信號放大到可以實際處理的水平。這部分的增益實際上取決于輸入信號的頻率。簡而言之，對于所有其他頻率，該級均用作直流的單位增益放大器和增益為R1/R2（此處為22/1）的同相放大器。這再次是為了減少噪聲消除信號的DC分量。 DC的問題在于，它會在消除噪聲的信號中造成偏移，從而導致系統(tǒng)無法正常工作。

同相放大器說明（頁3）：http：//www.ti.com/lit/an/snoa621c/snoa621c.pdf

LT1056數(shù)據(jù)表：http：//cds.linear.com/docs/en/datasheet/10556fc.pdf

第4步：全部通過濾波器

全通級延遲了消除噪聲的信號并保留了單位增益。之所以需要延遲，是因為我們希望消除的噪聲聲音需要一段時間才能從麥克風傳到您的耳朵。電子信號比聲音快得多，因此有必要減慢消除噪聲的信號，否則兩者將不會同時到達您的耳朵。

全通濾波器說明：http：//www.analog .com/static/imported-files/tutorials/MT-202.pdf

LT1056數(shù)據(jù)表：http：//cds.linear.com/docs/en/datasheet/10556fc.pdf

第5步：全通濾波器設計

此步驟是對全通量設計的更深入描述，而不是構建步驟。如果您想跳過或繼續(xù)閱讀以了解更多信息。

我們首先測量了麥克風到您耳朵的距離（2厘米）。然后使用以下方法計算聲波行進該距離所花費的時間：

距離（從麥克風到耳朵）=速率（聲速）x時間延遲

時間延遲= 2 x 10-2 m/340 m/s≈60μsec

然后，使用以下公式找到所需的相位滯后度：

相位滯后=時間延遲x頻率x 360

相位滯后= 60μsec x頻率x 360

從這里我們需要確定要抵消的頻率范圍。我們選擇1 kHz作為最大值，并計算出兩點的滯后量：

@ 60Hz：相位滯后= 1.3度

@ 1 kHz：相位滯后= 21.6度

從這里開始，我們進行了調(diào)整R4和C3 + C4的值以使相移達到我們所需的值。

步驟6：求和Amp

此最后階段將音樂添加到已處理的噪聲信號中，然后求和。這里的關鍵部分是調(diào)整降噪信號的增益，以使其幅度與聲音信號的幅度匹配。這是設計中較困難的部分之一，也是添加電位計的原因。音樂輸入的增益為1（R6/R8），而消除噪聲的信號的增益為R6/R7。設置完系統(tǒng)后，我們調(diào)節(jié)了該電位器，直到聽起來好像正在消除噪音。這聽起來可能是任意的，但是在音頻工程中，您使用的信號之一是聲波很難量化或在樂器上看到。

音樂輸入來自3.5毫米音頻插孔的一個通道。 br》求和放大器說明（第5頁）：http：//www.ti.com/lit/an/snoa621c/snoa621c.pdf

LT1056數(shù)據(jù)表：http：//cds.linear.com/docs/zh/datasheet/10556fc.pdf

步驟7：

系統(tǒng)的最后一步是與耳機串聯(lián)的限流電阻。我們選擇的耳機的阻抗為24。使用+/- 8V的電源軌，這意味著輸出電流可能高達333mA。添加R12后，最大電流減小到65mA。這樣做是為了保護耳機（基于額定功率）和耳朵（更大的電流意味著更大的聲音）。

R12的輸出連接到3.5mm音頻插孔，以便可以連接標準耳機。

第8步：完成系統(tǒng)

第2步至第6步描述了如何建立一個聲道，但是我們想要立體聲降噪耳機！只需再次建立相同的電路，即可完成立體聲模擬降噪電路！

這時，您需要做的就是將麥克風連接到耳機。您應該將麥克風對準耳機的內(nèi)側并對準耳機的中央。不幸的是，這意味著從麥克風到電路，您將需要較長的導線，而較長的導線則意味著會產(chǎn)生很多感應噪聲，尤其是在60Hz時。為了減少這種情況，我們?nèi)缦聢D所示絞合了電線。屏蔽也將極大地幫助您，但是我們沒有時間實施它。

步驟9：聆聽無噪音音樂

現(xiàn)在您已經(jīng)有了降噪耳機！這些不是Bose品質的耳機，但是可以明顯消除低頻噪音，并且完全是模擬的。

責任編輯：wv