Akustisen melun vähentäminen vastamelutekniikkaa käyttäen

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena on tutkia vastamelutekniikan käyttömahdollisuuksia akustisen melun vähentäjänä. Ideaa tarkastellaan kaksikanavakuuntelun näkökulmasta. Työssä esitellään myös akustisia ilmiöitä ja miten esimerkiksi akustiikkapaneelit tai digitaalinen huonekorjaus voi auttaa akustisien ongelmien kanssa.

Nykyään on monia tapoja akustoida huone halutulle tasolle. Yleinen passiivinen tapa, eli absorboivien materiaalien sijoittelu huoneen pinnoille tai äänen levittäminen pienempiin osiin diffuuserin avulla, saa huoneen kuulostamaan huomattavasti paremmalta. Digitaalisella huonekorjauksella voidaan saavuttaa hyviä tuloksia jopa ilman fyysistä akustointia. Huonekorjaus tekee amplitudi- ja viivemuutoksia, jotka parantavat ääntä entisestään, vaikka tila olisikin jo passiivisesti akustoitu.

Ideana on käyttää erillisiä kaiuttimia, jotka tuottavat akustiikan tuomien vääristyksien ääntä, mutta vaiheen ollessa 180° kuultavaan akustiikan tuomaan ääneen. Teoriassa tällä tavalla saadaan vähennettyä amplitudivääristymiä ja tasoitettua amplitudivastetta.

Normaalit akustointitavat ja sovellukset eivät pysty poistamaan kaikkia akustisia ongelmia. Vastamelutekniikkaa hyödyntävä järjestelmä pystyy teoriassa viemään akustoinnin seuraavalle tasolle hyödyntämällä kaikkia akustamisen osa-alueita. Tekniikka toimii, mutta se ei ole vielä käyttäjäystävällisellä tasolla ja sitä pitää kehittää kustannustehokkaammaksi.

The purpose of this thesis was to study possibilities to reduce acoustic noise using noise cancelling technology. The idea is viewed from the perspective of two-channel listening. The thesis also discusses general knowledge of acoustic phenomena and information about normal passive acoustic treatments and digital signal processing in a room correction format.

There are many ways to treat room to specific level. Passive usual way is to install absorbing panels to room’s surfaces or to use acoustic diffuser to spread sound evenly across a room to achieve better sound. Digital room correction makes amplitude and time domain changes to improve sound in an acoustically difficult room, even with great success without physical room treatment.

The idea is to use additional speakers that produce undesired acoustic resonances but out of phase. This way additional speakers can reduce amplitude distortion and flatten amplitude curve.

Usual acoustic treatments and software cannot address some acoustic problems. Noise cancelling speaker system can bring acoustic treatments to the next era by taking advantage of all aspects in acoustic treatments.

The result of the thesis depicts that acoustic noise cancellation technology is only doable if this technology is developed to be user friendly. Now it is only an idea of more effective way to handle acoustic problems. The end results were two-fold. The technology works but it is not yet cost effective.