حذف نویز صوتی داخل کابین یک خودرو با استفاده از فیلترینگ تطبیقی چندبانده

قرار گرفتن در معرض نویزهای شدید صوتی برای انسان ها هم از لحاظ جسمی و هم از لحاظ روحی مشکلاتی را ایجاد می کند و علاوه بر آن می تواند باعث ایجاد مزاحمت در اجرای وظایف فردی و گروهی گردد. این مشکل در داخل کابین خودرو با وجود تعدد منابع نویز، دو چندان می شود. سیستم های فعال حذف نویز (anc) بر پایه ی اثر حذف کنندگی تداخل دو موج صوتی هم دامنه و هم فرکانس با فاز مخالف ساخته می شوند. این کار با صرف هزینه ی کمتر نسبت به روش های غیر فعال، می تواند میزان نویز صوتی را به مقدار قابل توجهی –خصوصا در فرکانس های پایین- کاهش دهد. سیستم های anc از یک یا چند بلندگو و میکروفون و یک پردازنده تشکیل می شوند و از لحاظ ساختاری دارای انواع مختلفی می باشند (پیش خور، پس خور، ترکیبی، …). تاکنون الگوریتم های متفاوتی نیز برای پیاده-سازی سیستم های anc پیشنهاد شده است. اما به علت متغیر با زمان بودن نویز محیط و تغییرات دائمی مشخصات آماری آن، در تمامی این پیاده سازی ها از الگوریتم های وفقی به عنوان هسته اصلی حذف نویز استفاده می شود (lms و خانواده آن، rls، ap و …). از آن جا که برای این پیاده سازی ها، نیاز به پردازش بلادرنگ سیگنال است، تنها می توان از الگوریتم های با پیچیدگی پایین در آن ها استفاده نمود. با این رویکرد، در این پروژه، در گام اول، الگوریتم nsaf با اندازه گام متغیری طراحی می کنیم که علاوه بر سرعت هم گرایی بالا و خطای emse پایین، از پیچیدگی محاسباتی فوق العاده پایینی نیز برخوردار است. این الگوریتم نه تنها در سیستم های anc، که در هر کاربرد شناسایی یا متعادل سازی دیگری نیز قابل استفاده است. در گام دوم، هدف، معرفی و طراحی سیستمی است که قادر است نویز صوتی داخل کابین یک خودرو را در محدوده سر راننده کاهش دهد. این کار به طور معمول توسط سیستم های پیش خور صورت می گیرد. اما در این پروژه ما قصد داریم شدنی بودن استفاده از یک سیستم فیدبکی را نیز در خودرو مورد بررسی قرار دهیم تا بتوان با استفاده از ساختارهای anc ترکیبی (ترکیب سیستم های پیش خور و پس خور) کاهش نویز بیشتری را ایجاد کرد. به همین منظور، جهت تحت تاثیر قرار ندادن صحبت مسافرین، دو راه حل پیشنهاد می شود: اول جدا نمودن آن از سیگنال نویز و دوم، غیر فعال کردن بخش فیدبکی هنگام صحبت مسافرین. در مورد اخیر، باید از یک سیستم تشخیص وجود گفتار استفاده نمود که در این جا با بررسی و معرفی چند نمونه، برای افزایش کارایی آن نیز، یک سیستم بهبود کیفیت صحبت پیشنهاد شده و مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت، یک سیستم پیش خور باند باریک 2 کاناله را روی بورد dsk شامل پردازنده tms320c6713 و توسط یک میکروفون خطا و دو بلندگو پیاده سازی می کنیم. نتایج این پیاده سازی برای سیگنال نویز موتور شبیه سازی شده، تا حداکثر db40 کاهش را نشان می دهد.