Принципы работы активных наушников

Активные наушники (АН) используются для наиболее комфортного восприятия сложной окружающей акустической обстановки органами слуха человека. Как правило, АН осуществляют усиление слабых звуков и уменьшение уровня звуковых сигналов высокого уровня, таких как, выстрелы, взрывы и т.п. Конструктивно активные наушники состоят из: - наушников с амбушюрами для изоляции органов слуха от внешней обстановки; - микрофонов, встроенных в наушники, для приема звуков окружающей обстановки; - схемы обработки поступающих сигналов и излучателей звука, необходимых для воспроизведения звука для восприятия органами слуха. Представляет интерес принцип работы схемы обработки звуковых сигналов в АН. В этой связи, рассмотрим подходы к решению задачи обработки звука у производителей АН. Принцип работы АН основан на следующем. При низких и средних уровнях входного звукового сигнала осуществляется его передача с постоянным коэффициентом усиления на излучатели звука. При превышении уровня звукового сигнала порогового значения (появлении источника громкого звука) включается аттенюатор (ограничитель уровня сигнала), и на излучатели звука поступает уровень, необходимый для комфортного восприятия звука. После того, как источник громкого звука исчез, через определенное время аттенюатор выключается, и АН возвращаются в штатный режим работы. На рис.1 представлены формы сигналов на входе (синяя кривая) и выходе (фиолетовая кривая) АН для различных уровней входного сигнала. Красной пунктирной линией показан пороговый уровень входного сигнала, при превышении которого происходит включение аттенюатора. Зеленая линия показывает коэффициент усиления схемы обработки звукового сигнала. Как видно из приведенного рисунка, при превышении порога входным сигналом включается аттенюатор, в результате сигнал на выходе практически не увеличивается, и в наушниках мы имеем комфортный уровень звука. Однако здесь есть один отрицательный момент, а именно, когда входной сигнал становится ниже порогового уровня, некоторое время аттенюатор остается включенным, что приводит к просадке выходного уровня сигнала, что видно на рисунке.

На рис.1 представлены формы сигналов на входе (синяя кривая) и выходе (фиолетовая кривая) АН для различных уровней входного сигнала.

АН модернизированные "ФЭД"

Исходя из вышеизложенного, было принято решение на реализацию принципа защиты от звука большого уровня, приближенного к реализованному в АН ГСШ-01 6М2, с исключением присущих ему недостатков. Для выравнивания уровня выходного звукового сигнала был взят усилитель с логарифмической характеристикой. Его особенностью является то, что чем выше уровень сигнала, тем коэффициент усиления меньше.

Принцип работы АН ФЭД

Синяя кривая - входной сигнал, зелёная кривая - выходной сигнал, красная пунктирная - линия нормированный уровень выходного сигнала.

Красной пунктирной линией показан пороговый уровень входного сигнала, при превышении которого происходит включение аттенюатора. Зеленая линия показывает коэффициент усиления схемы обработки звукового сигнала. Как видно из приведенного рисунка, при превышении порога входным сигналом включается аттенюатор, в результате сигнал на выходе практически не увеличивается, и в наушниках мы имеем комфортный уровень звука. Однако здесь есть один отрицательный момент, а именно, когда входной сигнал становится ниже порогового уровня, некоторое время аттенюатор остается включенным, что приводит к просадке выходного уровня сигнала, что видно на рисунке.

Т.е. входной сигнал с низким уровнем усиливается больше, чем сигнал с большим уровнем. На выходе схемы с таким коэффициентом усиления мы будем иметь сигнал с нормированным уровнем. Кроме того, в схему обработки введен фильтр корректор для улучшения частотной характеристики звука. Элементы схемы обеспечивают минимальный уровень шума и потребление тока от источника питания. В результате, АН "ФЭД" обеспечивают комфортную звуковую обстановку для органов слуха с максимальным энергосбережением. Одного комплекта щелочных элементов питания АА (хорошего качества) хватает для непрерывной работы не менее 21 суток (или около 500 часов).

Инструкции и документация

Отвечаем на вопросы

Ответили на самые часто-задаваемые вопросы от клиентов

Что делать, если у меня возникла проблема с заказом?
Какой способ оплаты вы принимаете?
Могу ли я отменить заказ после оформления?
Какие сроки доставки?