背景

我们住在一栋多单元建筑中，每个单元的暖通空调系统/壁橱直接位于相邻单元卧室的一面墙对面，并毗邻共享的外部幕墙。这是一个不好的方法，它会导致通过幕墙的显着低频结构噪声传输以及跨墙的空气噪声传输。结果是噪音投诉和不眠之夜。许多 HVAC 维修工作和传统的隔音技术已被证明无法解决低频噪音（更多背景细节在这篇文章中）。然而，我们尚未测试的一个选项是主动降噪 (ANC)，这就是这个问题的基础。

为什么主动降噪可能有潜力

我的理解是，ANC 不是随便考虑的。在非常受控制的情况（例如耳机）之外，似乎必须控制的变量数量是压倒性的。尽管如此，我认为这个概念可能仍然具有潜力，因为在这种情况下一些变量会有所缓解：

• 令人不安的噪音是一致且可预测的。这一切都源于周期性机械噪声，其中大部分近似于电线电压的谐波（例如来自电机的音调噪声）。
• 大多数有问题的声能是非常低的频率（120Hz 或更低），因为隔音工作已经有效地衰减了中高频范围。这也意味着要消除的波长通常等于或大于将应用 ANC 的房间的尺寸（在这些条件下，120Hz 的波长应约为 10' 或 3m）。
• 可以在非常靠近源的地方实施采样和/或消除，甚至从与实际 HVAC 设备本身隔离的相邻单元。这是因为 HVAC 鼓风机和压缩机电机距离派对墙仅约 2' (0.6m)。

有关噪声质量的进一步说明，请参见下面的频谱图。这有助于证明有问题的声能集中在 120Hz 附近。

可能的概念验证

正确地进行 ANC 似乎需要复杂的数字信号处理和预测相位控制（例如麦克风阵列和非常昂贵的硬件上的超低延迟采样/处理）。由于我们目前没有时间或资源走这条路，至少在概念上没有一些基本的确认，我想知道是否值得尝试纯粹的模拟概念验证。

我的想法是从一个具有低频响应的平衡单向麦克风开始（比如这个），将该信号发送到前置放大器（看起来便宜的混音器是最好的选择，比如这个），然后运行线路电平输出到一个包含集成低通滤波器（我已经有一个）的自供电低音炮。有了这个，我想我可以尝试麦克风和低音炮的放置（例如，将低音炮放置在 1/2 波长之外），甚至可以翻转麦克风上的引脚 2 和 3 以反转输入并将麦克风和低音炮放置在一起，并在它们之间放置一些衰减材料他们。

我所做的主要假设包括：

• 整个系统几乎没有延迟。我认为会是这样，因为整个路径是模拟的，但我可能弄错了。
• 麦克风和低音炮之间的物理空间和/或衰减材料足以避免会抵消整个 ANC 效果的负反馈回路。
• 中高频可以通过前置放大器均衡器和子上的低通滤波器来合理降低。没有它，我认为添加的噪声和失真会比原始噪声更糟。
• 房间谐波不会严重干扰 ANC 效果，至少在某些目标区域（如床头）不会。这可能是最危险的假设。

所以我想知道的是，在这种情况下，ANC 是否可行。我的背景是系统工程，并且不怕尝试，但我也想知道我是否受到邓宁-克鲁格效应的困扰，即使考虑到这一点。

如果这里有任何可能有益的线索，我提出的概念验证是开始实验的可靠方法吗？