¿A dónde va la energía de la cancelación de ruido?

Question

Esto está relacionado con esta pregunta en la Aviación.SE acerca con cancelación de ruido auriculares.

Sabemos que las ondas sonoras pueden ser superpuestas una sobre la otra. Por lo tanto, teniendo una ya existente de la onda de sonido y la producción de una segunda ola que es exactamente a la inversa, los dos se suma a cero. Esta es la forma activa de cancelación de ruido de los auriculares funciona - por "escuchar" a los exteriores de sonido con un micrófono, entonces revertir en su altavoz.

El problema es, ¿de dónde viene la energía? El sonido es una fuente de energía. La generación de una invertida de sonido en la batería del altavoz es también una fuente de energía (a partir de la electricidad que alimenta el altavoz). De modo que la energía total de salida no puede ser cero. Pero escuchamos el silencio! ¿De dónde viene esa energía?

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EDIT: estoy más interesado en una respuesta teórica, suponiendo un mundo perfecto sin pérdida de energía en los convertidores de entrada / salida-de-la sincronización de las ondas. Aunque una respuesta dando mundo real convertidor de eficiencia también es útil.

Answer 1

El altavoz imita un radiador de cuerpo negro/amortiguador. Si el altavoz se fueron del 100% de eficiencia, y la impedancia entre el diafragma y el aire perfectamente, entonces no hay necesidad de poder ser enviada a los altavoces y el sonido del poder regresar al circuito de conducción de los altavoces, en donde hasta el diseño del circuito de qué hacer con él (por ejemplo, algunos de la clase D de los conductores de retorno de la energía para el suministro, mientras que por lo general circuitos lineales sería un desperdicio de la energía en una resistencia). Sin embargo, no sólo son hablantes intrínsecamente ineficiente, el diafragma es horriblemente coincidente con el aire. Así que para que el altavoz se comportan como si su perfecto absorbente, la alimentación debe ser enviada a los altavoces, donde más se desperdicia en forma de calor en las bobinas y el imán. La gran mayoría de los originales de la fuerza aérea que iba a ser cancelado también se desperdicia en forma de calor en el altavoz, pero una pequeña fracción hace su camino de regreso al circuito de conducción y, a continuación, su hasta el circuito. Pero debido a que la eficiencia está muy por debajo del 50%, mucho más de energía que se gasta que la recuperó.

Answer 2

La suma será cero (en el caso ideal) en el lado del oyente sólo. Lo que sucede en cada una de las otras direcciones es una historia diferente.

Las ondas de sonido se refleja en la carcasa de los auriculares en muchas direcciones. La energía es, en última instancia disipada como calor a medida que la onda viaja a través del aire viscoso.

Algunos se pierden en la fricción entre los componentes mecánicos y la disipación en la electrónica, aunque la mayoría de los que proviene de cualquier fuente de los poderes de los auriculares.