サウンドキャンセル
部品と材料
- 低電圧AC電源
- 2つのオーディオスピーカー
- 2つの220Ω抵抗器
この実験には、大型の低周波（「ウーファー」）スピーカーが最適です。最適な結果を得るには、スピーカーは同一であり、エンクロージャーに取り付けられている必要があります。
相互参照
電気回路の教訓 、第2巻、第1章：「基本的なAC理論」
学習目標
- 位相シフトによって波が互いに補強または干渉する方法を説明するため
- ステレオシステムにおけるスピーカーの「位相調整」の重要性を示すため
回路図
イラスト
手順
各スピーカーを220Ωの抵抗を介して低電圧AC電源に接続します。抵抗は、電源によって各スピーカーに供給される電力量を制限します。低音の60ヘルツのトーンがスピーカーから聞こえるはずです。音が大きすぎる場合は、より高い値の抵抗を使用してください。
両方のスピーカーを接続して音を出している状態で、スピーカーが互いに向き合うように1〜2フィートだけ離れるように配置します。 60ヘルツの音の音量を聞いてください。ここで、 1 の接続（「極性」）を逆にします。 スピーカーの音量をもう一度メモします。 1つのスピーカーの極性を元のスピーカーから逆に切り替えて、音量レベルをそれぞれ比較してみてください。何に気づきましたか？
1つのスピーカーへの配線接続を逆にすることで、フェーズを逆にします。 他のスピーカーを基準にしたそのスピーカーの音波の。あるモードでは、音波は強い音量で互いに補強し合います。他のモードでは、音波が破壊的に干渉し、音量が低下します。この現象はすべてに共通です 波のイベント：音波、電気信号（電圧「波」）、水中の波、さらには光の波！
ステレオサウンドシステムの複数のスピーカーは、それぞれの音波が互いに打ち消し合わないように適切に「位相調整」する必要があります。これにより、リスナーが聞くことができる合計サウンドレベルが低くなります。そのため、一定の「極性」などが実際に存在しないACシステムでも、配線接続の順序によってシステムのパフォーマンスに大きな違いが生じる可能性があります。破壊的な干渉による音量低減のこの原理は、ノイズキャンセルに利用される可能性があります。
このようなシステムは、周囲のノイズの波形をサンプリングしてから、同じ音声信号180 o を生成します。 ノイズと位相がずれています。 2つの音声信号が出会うと、それらは互いに打ち消し合い、理想的にはすべてのノイズを除去します。ご想像のとおり、これは安定した周波数と振幅のノイズ源を使用するとはるかに簡単に実現できます。ある種の信号処理回路が効果を発揮するには、ノイズをサンプリングし、適切なタイミングで正確に適切な量のキャンセル音を生成する必要があるため、ランダムで広域スペクトルのノイズのキャンセルは非常に困難です。
産業技術