ITPG970021A1 - Congegno elettroacustico per la riduzione del rumore prodotto dal rotolamento di pneumatici sulla pavimentazione stradale e di ruote - Google Patents

Description

- DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo "CONGEGNO ELETTROACUSTICO PER LA RIDUZIONE DEL RUMORE PRODOTTO DAL ROTOLAMENTO DI PNEUMATICI SULLA PAVIMENTAZIONE STRADALE E DI RUOTE FERRATE SUI BINARI"

RIASSUNTO. La presente invenzione riguarda un congegno elettroacustico che consente di ridurre il rumore dì rotolamento prodotto dal contatto ruotapavimentazione stradale e ruota-binario. Per la maggior parte degli autoveicoli, a velocita' comprese tra i 50 e HO Km/h, -il rumore da rotolamento diventa preponderante rispetto al rumore emesso dalla marmitta ed a quello del vano motore; mentre solo per velocita' maggiori di ISO Km/h anche il rumore aerodinamico produce un contributo sigili ficai ivo. La , riduzione del rumore generato dal rotolamento rappresenta quindi uno degli obiettivi piu' importanti per la riduzione dell'inquinamento acustico. Il dispositivo proposto, denominato brevemente parafango elettronico, sì basa sul controllo attivo del rumore e consente di intervenire direttamente sulla sorgente (ruota-strada, o ruota-binario) e quindi pio' evitare interventi strutturali quali barriere antirumore, gallerie, etc. che non sempre sono possibili e la cui efficacia e’ limitata. Viceversa, in presenza di interventi antirumore sulla infrastruttura di trasporto, il parafango elettronico può' costituire un ulteriore sistema di abbattimento delle emissioni acustiche.

TESTO DELLA DESCRIZIONE. Il dispositivo, installato in prossimità’ di ciascuna ruota, e’ provvisto di uno, due o piu' altoparlanti che generano un rumore di uguale ampiezza ma fase opposta (antirumore) rispetto al rumore prodotto al contatto ruota-superficie. Il dispositivo e' costituito da-unó o piu' altoparlanti, da una cassa acustica, da una centralina eletronica di piccole dimensioni alimentata dalla batteria o dal generatore del veicolo, da uno o piu' microfoni che rilevano il rumore residuo emesso e da un sensore che rileva il Congegno elettroacustico per la riduzione del rumore di rotolamento di pneumatici sulla pavimentazione stradale caratterizzato da ciò' che esso presenta uno o piu’ altoparlanti montati in qualsiasi posizione (orizz. veri, obliqua) che diffondono il suono, per mezzo di una cassa acustica, in prossimità’ del punto di contatto ruota-strada di un qualsiasi veicolo.

3)Congegno elettroacustico per la riduzione del rumore di rotolamento di pneumatici sulla pavimentazione stradale caratterizzato da una cassa acustica di qualunque materiale per l'accoppiamento tra altoparlanti/i e punto di contatto ruota-strada.

4)Congegno elettroacustico come alle rivendicazioni precedenti caratterizzato da una cassa acustica regolabile in modo automatico o manuale in grado di avvicinarsi al punto di contatto ruota-strada o ruota binario.

5)Congegno elettroacustico come alle rivendicazioni precedenti caratterizzato da ciò1 che esso presenta uno o piu' microfoni per la rilevazione del segnale di errore.

6)Congegno elettroacustico come alle rivendicazioni precedenti caratterizzato da ciò' che esso presenta uno piu' dispositivi di rilevazione del numero di giri della ruota.

7)Congegno elettroacustico per la riduzione del rumore di rotolamento di pneumatici sulla pavimentazione stradale caratterizzato da una semplificazione con l’assenza contemporanea o disgiunta di uno o piu' elementi descritti dalla lettera a) alla lettera h).

8)Congegno elettroacustico come alle rivendicazioni precedenti caratterizzato da qualsiasi ordine degli elementi descritti.

10)Congegno elettro acustico come alle rivendicazioni precedenti caratterizzato da qualunque variante, per montaggio sia su veicoli per il trasporto stradale che su ruote ferrate di qualsiasi mezzo per il trasporto ferroviario.

numero di giri della ruota. In genere il sistema prevede due sorgenti distinte di antirumore, una ' nella parte anteriore ed una nella parte posteriore del parafango di ciascuna ruota. Il contatto ruota-strada e ruota-rotaia produce infatti due rumori asimmetrici: uno di compressione dell'aria (dovuta alla parte anteriore della ruota che si accinge al contatto con la superficie), l'altra di espansione dell’aria (dovuta alla parte posteriore della ruota che abbandona il contatto con la superficie). In figura vengono mostrati gli elementi che compongono il congegno elettroacustico nella sua configurazione base relativa ad una singola ruota. Con riferimento alla figura, di seguito vengono descritti i singoli elementi.

a)Amplificatore di potenza: amplifica il segnale analogico proveniente dai convertitori d) e pilota gli altoparlanti e).

b) Convertitori analogico/digitale: trasformano il segnale elettrico analogico in segnale digitale, i convertitori possono essere dotati di un preamplificatore/condizionatore di segnale in ingresso.

Elaboratori a microprocessore integrati: schede DSP per l'elaborazione numerica dei segnali, permettono di elaborare automaticamente il segnale digitale in tempo reale. II firmware di cui e1 dotata ciascuna scheda implementa un controllo modale sulle singole armoniche del rumore; le armoniche dell'antirumore sono generate a partire dal numero di giri della ruota h), ogni armonica viene controllata in ampiezza e fase in modo che il segnale di errore, (somma delle singole armoniche del rumore antirumore), proveniente dal microfono f) sia minimo. In caso di mal funzionamento il sistema si esclude automaticamente: attraverso i due microfoni infatti, ed eventualmente^ un terzo di sicurezza, il sistema verifica costantemente l'efficacia e refficienza di abbattimento del rumore se questa diventa negativa (viene prodotto piu' rumore di quanto ne sarebbe generato in assenza del sistema di controllo) la centralina si auto esclude o si spegne e segnala l'avaria. d)Convertitori digitale/analogico: trasformano il segnale digitale elaborato da c) in segnale analogico e lo inviano aU'amplificatore di potenza a). e)Altoparlanti: riproducono il segnale antirumore e lo inviano, attraverso una cassa acustica g), nella zona prossima a! contatto ruota-strada fonte del rumore.

In figura e' indicato un montaggio tipico con asse orizzontale, tuttavia il montaggio potrebbe avvenire anche con asse verticale ed obliquo adattando opportunamente la cassa acustica.

fMicrofoni: di piccole dimensioni, sono installati in prossimità’ della zona ove avviene l'interferenza distruttiva tra rumore ed antirumore, possono essere incapsulati nella carenatura, nel paraurti o nelle modanature del veicolo, possono essere dotati di .preamplificatore. I microfoni inviano all'elaboratore c) un segnale elettrico proporzionale al rumore residuo risultante dall'interferenza distruttiva tra il rumore di rotolamento della ruota e I'antirumore generato artificialmente.

g)Cassa acustica: inglobata nel parafango ne costituisce parte integrante o può', essa stessa, esse considerata il parafango. La cassa ha lo scopo di realizzare uno stretto accoppiamento acustico tra la sorgente primaria di rumore (il contatto ruota-strada) e la sorgente secondaria artificiale di antirumore (altoparlante). Ha tale scopo la cassa ha una particolare forma che consente il montaggio di uno o piu' altoparlanti e) con varie orientazioni a seconda delle esigenze di ingombro ed e' provvista di una apertura verso il basso protetta da una sottile membrana che consente il passaggio delle onde sonore ed impedisce la penetrazione di fango, acqua, polvere etc. La posizione della cassa o della sua parte terminale inferiore, può' essere variata in modo da avvicinarla al punto di contatto ruota-strada ruota-rotaia e quindi migliorare accoppiamento acustico tra rumore ed antirumore. Nei caso di ruota ferrata la cassa potrebbe essere integrata con gonnelline o dispositivi di schermatura simili.

h) Pick-up; e' un dispositivo in grado di rilevare il regime di rotazione della ruota. II sensore produce un segnale elettrico con impulsi di frequenza proporzionale al numero di giri della ruota.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI. I)Congegno elettroacustico per la riduzione del rumore di rotolamento di pneumatici sulla pavimentazione stradale caratterizzato da una centralina elettronica come descritto nel testo della descrizione.