Активная шумозащита

Традиционные средства защиты от шума (звукоизолирующие перегородки, акустические экраны, звукопоглощающие покрытия) обычно плохо работают на низких частотах, и увеличение их эффективности требует больших дополнительных затрат. Активные системы шумозащиты используют длинные звуковые волны, связанные с низкочастотным звуком. Такие системы работают на принципе ослабляющей интерференции между акустическими полями, которые образованы «первичными» источниками шума (здесь под «первичным» понимается источник, звуковое поле от которого необходимо снизить) и специально созданными «вторичными» источниками (под «вторичным» здесь подразумевается источник, который формирует нужное звуковое поле). Работа активной шумозащиты представлена на рисунке 1.7.

Рисунок 1.7 - Схема устройства активной шумозащиты:

- источник шума; 2 - микрофон; 3 - усилитель; 4 - анализатор спектра; 5 - фазоинвертор; 6 - блок динамиков; 7 - область тишины

Микрофон обнаруживает падающую звуковую волну и через фазоинвертор передает сигнал на динамик. Цель состоит в том, чтобы генерировать звуковую волну, находящуюся в противофазе с волной от «первичного» источника. Суперпозиция волн от «первичного» и «вторичного» источников вызывает их интерференцию, и в месте наложения волн создается область тишины. Эффект уменьшения шума наблюдается, если амплитуды сигналов, находящихся в противофазе, приблизительно равны.

Снижение шума активными методами может быть достигнуто в длинных трубопроводах или тоннелях, где звуковая волна плоская, а также в замкнутых объемах с диффузным характером акустического поля; в свободном пространстве, где образуется бегущая звуковая волна.

Реализация принципа активной шумозащиты возможна на низких частотах. Понятие «низкая частота» изменяется в зависимости от рассматриваемых условий. В тоннелях или трубах диапазон низкой частоты определяется условиями распространения плоской волны. В замкнутом объеме активное шумоподавление возможно на нескольких первых собственных частотах колебаний этого объема. Для снижения шума от источников в свободном пространстве расстояние между «первичным» и «вторичным» источниками должно быть меньше, чем длина волны звука, который надо снизить.

В трехмерном пространстве применение активной шумозащиты ограничивается ситуациями, когда расстояние между «первичными» и «вторичными» источниками имеет тот же порядок, что и длина звуковой волны. В связи с этим в помещениях, наименьшие размеры которых составляют несколько метров, верхняя частота, для которой возможно активное регулирование, лежит в диапазоне до нескольких сот герц.

Статья в тему

Электромеханический следящий привод робота
Разработать электромеханический следящий привод «плечевой» степени подвижности двухзвенного плоского манипулятора робота, кинематическая схема которого изображена на рис. 1. Рис 1. Расчётная кинематическая схема манипуляционного механизма. Основные технические требова ...