USOS Y LIMITACIONES ACÚSTICA AMBIENTAL

CANCELACIÓN DEL RUIDO[pic 1]

USOS Y LIMITACIONES

ACÚSTICA AMBIENTAL

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Índice

1.        Introducción        2

a.        Introducción        2

b.        Definición        2

2.        Tipos        3

3.        Usos        3

a.        Aplicación de la cancelación de ruido en auriculares.        3

b.        Aplicación de la cancelación de ruido en coches.        4

4.        Limitaciones        5

5.        Conclusiones        6

6.        Referencias        6

1. Introducción

1. Introducción

En el ámbito de las telecomunicaciones, el ruido es toda aquella señal indeseada, generalmente de carácter aleatorio y banda ancha, que se suma a la señal transmitida durante el proceso de la comunicación.

1. Definición

La cancelación de ruido consiste en reducir el nivel de presión sonora de una señal de sonido no deseada. Esta cancelación normalmente se aplica en ámbitos musicales donde se pretende reducir que el ruido ambiente se mezcle con la señal de audio a escuchar, consiguiendo una mayor fidelidad.

1. Tipos

En el ámbito de la cancelación de ruido existen principalmente dos tipos, pasiva y activa.

Cancelación de ruido pasiva:  La cancelación de ruido pasiva se basa en acondicionar el medio, tanto la fuente como el receptor, mediante el uso de materiales absorbentes, reflectantes, barreras… de manera que la señal que deseamos recibir no se vea contaminada por señales sonoras externas no deseadas. Se trata de cancelación de ruido pasiva porque su funcionamiento se basa en la absorción de energía acústica por parte de materiales.

Cancelación de ruido activa: El control activo de ruido es una técnica que consiste en emitir mediante un transductor, generalmente un altavoz, un ruido idealmente idéntico y en oposición de fase a aquel que se desea eliminar. Las ondas presentes en el medio se cancelan de forma que el ruido original desaparece. Se resume en los siguientes bloques (ver Figura 1).

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Figura 1. Diagrama de bloques sistema de cancelación activa de ruido.

En este esquema, se captura el ruido que se desea eliminar mediante un micrófono, que se sitúa lo más cerca posible de su fuente. Esta señal se procesa mediante el algoritmo adaptativo de filtrado adaptativo. La señal de salida se emite mediante un transductor, y es en el medio acústico donde se produce una suma entre el ruido existente y el emitido, (ver Figura 2). El ruido resultante de la suma de ambos se captura mediante un segundo micrófono, y se interpreta como la señal de error que determina como varían los coeficientes del filtro.

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Figura 2. Interferencia destructiva.

1. Usos

Una vez vista la teoría pasaremos a ver unos ejemplos prácticos de cómo se utilizan estas técnicas en nuestro entorno. Para ello usaremos como primer ejemplo el caso más común hoy en día, que es la cancelación de ruido en los auriculares. También veremos un uso más reciente y complejo como puede ser la cancelación del ruido en el motor de un coche.

1. Aplicación de la cancelación de ruido en auriculares
   

Como ejemplo real del uso de cancelación de ruido que encontramos hoy en día en nuestro entorno, es la cancelación de ruido en los auriculares Beats Studio3 Wireless. En estos auriculares encontramos los dos tipos de cancelación de ruido mencionados previamente. Primero, en los “cascos” que cubren los oídos encontramos un aislante acústico. Con ello conseguimos una atenuación pasiva del ruido exterior (no cancelación) en torno a unos valores de 8 a 20dB dependiendo de los materiales y de si el casco rodea total o parcialmente el oído. Pero es problemático ya que no funciona bien a bajas frecuencias. Por otro lado, estos auriculares incorporan un sistema de cancelación de ruido denominado Pure ANC (cancelación de ruido adaptativa real). Esta cancelación se basará en el mecanismo anteriormente explicado, el sonido es una onda de baja frecuencia que cumple con el principio de superposición de la teoría de ondas, que se resumen en: al incidir dos o más ondas en un mismo punto, la onda tonal resultante es el vector suma de las ondas incidentes (figura 3). Es por ello por lo que aprovechando esta ventaja podemos crear una onda de sonido artificial que, al sumarse con la onda original de una fuente ruidosa, dé como resultado la cancelación total o parcial del ruido. Esta técnica no es 100% efectiva, pero consigue reducir el ruido en más de unos 25 o 30 decibelios. Pure ANC también evalúa el ajuste y minimiza las fugas de sonido provocadas por el cabello, las gafas, la forma de las orejas y los movimientos de la cabeza durante todo el día. La cancelación activa de ruido funciona mal a altas frecuencias, lo cual no es un problema ya que es en altas y medias frecuencias es donde mejor funcionan la cancelación pasiva. Esto genera una gran atenuación del ruido exterior.

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