RU2411592C2 - Система активного шумоподавления и ее применение - Google Patents
Система активного шумоподавления и ее применение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411592C2 RU2411592C2 RU2007139146/28A RU2007139146A RU2411592C2 RU 2411592 C2 RU2411592 C2 RU 2411592C2 RU 2007139146/28 A RU2007139146/28 A RU 2007139146/28A RU 2007139146 A RU2007139146 A RU 2007139146A RU 2411592 C2 RU2411592 C2 RU 2411592C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound waves
- waves
- pathogens
- sound wave
- primary sound
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1785—Methods, e.g. algorithms; Devices
- G10K11/17857—Geometric disposition, e.g. placement of microphones
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
- G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
- G10K11/1787—General system configurations
- G10K11/17879—General system configurations using both a reference signal and an error signal
- G10K11/17881—General system configurations using both a reference signal and an error signal the reference signal being an acoustic signal, e.g. recorded with a microphone
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
- G10K2210/10—Applications
- G10K2210/12—Rooms, e.g. ANC inside a room, office, concert hall or automobile cabin
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Curtains And Furnishings For Windows Or Doors (AREA)
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
- Pinball Game Machines (AREA)
Abstract
В заявке описывается система (10) активного шумоподавления для активного снижения интенсивности первичных звуковых волн (16), содержащая регулирующее устройство (11), датчик (12) ошибки, опорный датчик (13) и несколько возбудителей (14) вторичных звуковых волн. Возбудители (14) вторичных звуковых волн предназначены для излучения волн (15) шумоподавления, причем регулирующее устройство (11), соединенное с вторичными возбудителями (15), обрабатывает сигнал ошибки (F) и опорный сигнал (R) и вырабатывает вторичный сигнал (S), который по соответствующим линиям связи передается во вторичные возбудители (14) для управления их излучением, так чтобы вторичные возбудители (14) излучали волны (15) шумоподавления, которые уменьшают сигнал ошибки (F), так что обеспечивается оптимальное ослабление звуковых волн, причем вторичные возбудители (14) размещены таким образом, что они находятся на границе открытого прохода (21), через который проходят первичные звуковые волны (16), для того чтобы обеспечить активное ослабление звуковых волн в открытом пространстве, которое располагается в направлении их прохождения за открытым проходом (21), с помощью волн (15) шумоподавления, действующих как "акустическая завеса". 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к системам активного шумоподавления, обеспечивающим активное ослабление по меньшей мере одной первичной звуковой волны, излучаемой первичным возбудителем, за счет особого расположения вторичных возбудителей, обеспечивающих уменьшение прохождения звуковых волн через открытую граничную область между двумя объемами. Кроме того, изобретение относится к компоновке системы активного шумоподавления, к способу активного подавления звуковых волн и к применению системы активного шумоподавления, предназначенной для активного ослабления звуковых волн в частично открытом контролируемом объеме.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как хорошо известно в технике, звуковые волны, в частности помеховые звуковые волны, такие как шумы, могут быть подавлены либо пассивными средствами с использованием шумопоглощающих устройств, либо активными средствами с использованием систем активного шумоподавления (АШП).
Известные системы АШП, в принципе, действуют следующим образом:
Первичный возбудитель, например источник шума, возбуждает по меньшей мере одну первичную звуковую волну, имеющую, например, синусоидальную форму. Для того чтобы снизить уровень этой помеховой первичной звуковой волны или даже полностью подавить ее при активном шумоподавлении, на эту первичную звуковую необходимо наложить вторичную звуковую волну или волну шумоподавления, имеющую такую же амплитуду и частоту, но фаза которой сдвинута на 180°. Для этой цели используется регулирующее устройство АШП. В этом регулирующем устройстве осуществляется обработка опорного сигнала, синхронного с первичной звуковой волной, который вырабатывается опорным датчиком, и сигнала ошибки, который измеряется датчиком ошибки, например соответствующим микрофоном, и в результате формируется вторичный сигнал, частота которого равна частоте опорного сигнала, а амплитуда и фаза отличаются. Этот вторичный сигнал подается во вторичные возбудители звуковых волн, например в громкоговорители, которые преобразуют вторичный сигнал в волну или волны шумоподавления. Затем суммарные волны снова измеряются датчиком ошибки, и процесс регулирования продолжается таким образом, чтобы минимизировать суммарную звуковую волну.
Известно, например, как это указывается в докладе "Настоящее и будущее промышленного применения активного шумоподавления", сделанном на конференции "ACTIVE-04", состоявшейся в г.Вильямсбург, штат Вирджиния, 20-22 сентября 2004 г.(Группа активного подавления шумов и вибраций, факультет машиностроения, университет г.Аделаида, штат Южная Австралия 5005, Австралия, chansen@mecheng.adelaide.edu.au), об использовании системы АШП для ослабления или снижения уровня звуковых волн в трубе, которая представляет собой полуоткрытый объем с двумя открытыми зонами прохождения звука. Однако это простая система, которая используется для случая распространения волны в одном измерении, и система активного ослабления звуковых волн может быть легко реализована размещением внутри трубы одного вторичного возбудителя.
Кроме того, известны способы и системы активного ослабления звуковых волн в закрытом объеме.
В докладе "Активное шумоподавление на палубе самолета "Hercules С-130", также сделанном в рамках конференции "ACTIVE-04", состоявшейся в г.Вильямсбург, штат Вирджиния, 20-22 сентября 2004 г. (Jon Gorman, Richard Hinchliffe и Ian Stothers, подразделение компании "Ultra Electronics Controls", Витриум Билдинг, Сейнт-Джонс инновейшн парк, Каули Роуд, г.Кембридж, СВ4 0WS, Англия, jon.Gorman@ultracontrols.aero), описывается система АШП, которая обеспечивает снижение уровня шумов в локальных зонах замкнутого объема, а именно внутри фюзеляжа самолета, или уменьшает первичные звуковые волны в локальных зонах.
В докладе "Активное шумоподавление для окон с тройным стеклопакетом", сделанном в рамках 33-го "Международного конгресса по технологиям подавления шума" (Inter-noise 2004), проходившего 22-25 августа 2004 г. в г.Прага, Чешская Республика (A.Jakob, R.Bauers, М.Moser, Институт прикладной акустики, Технический университет г.Берлин, Эйнштейнуфэр 25, D-10587, г.Берлин, Германия, andre.jakob@tu-berlin.de). описывается система АШП для окна с тройным стеклопакетом. В этом случае также активное снижение уровня первичных звуковых волн осуществляется в замкнутом объеме между двумя стеклами окна с тройным стеклопакетом. В этой системе вторичные возбудители звуковых волн размещены на границе пространства между двумя стеклами для снижения уровня звуковых волн внутри закрытого контролируемого объема. В этом случае может быть уменьшено прохождение звука через закрытое окно в находящееся за ним пространство.
Недостатком вышеописанных систем является то, что активное подавление звуковых волн возможно либо только в закрытых контролируемых объемах, либо в объемах с простой геометрической формой, в которых волны распространяются лишь в одном измерении.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является обеспечение эффективного активного подавления первичных звуковых волн, которые распространяются в нескольких направлениях в контролируемом объеме или пространстве, которое по меньшей мере частично открыто, причем подавление звуковых волн осуществляется не только в локальных зонах, но и во всем контролируемом объеме.
Эта цель может быть достигнута с помощью системы активного шумоподавления с особым расположением вторичных возбудителей звуковых волн для уменьшения уровня звука, проходящего через открытую зону, разграничивающую два объема, с характеристиками, указанными в независимом п.1 формулы изобретения; кроме того, цель настоящего изобретения может быть достигнута использованием компоновки системы активного шумоподавления, способа активного ослабления звуковых волн и применением системы активного шумоподавления для активного ослабления звуковых волн в заданном объеме, который является открытым по меньшей мере частично, с характеристиками, указанными в других независимых пунктах формулы.
Предлагаемая в настоящем изобретении система активного шумоподавления содержит по меньшей мере одно регулирующее устройство, по меньшей мере один датчик ошибки, по меньшей мере один опорный датчик и один или несколько вторичных возбудителей. Вторичные возбудители предназначены для излучения звуковых волн, обеспечивающих шумоподавление (волны шумоподавления). Датчик ошибки, который соединен с регулирующим устройством, измеряет суммарные звуковые волны и передает измеренный сигнал ошибки в регулирующее устройство по соответствующей линии связи. Датчик опорного сигнала, который также соединен с регулирующим устройством, измеряет первичную звуковую волну и передает соответствующий опорный сигнал в регулирующее устройство по соответствующей линии связи. Регулирующее устройство, к которому подключены возбудители вторичных звуковых волн, обрабатывает сигнал ошибки и опорный сигнал и вырабатывает вторичный сигнал, который передается по соответствующим линиям связи в возбудители для осуществления управления ими в соответствии с сигналом ошибки таким образом, чтобы возбудители излучали звуковые волны, обеспечивающие уменьшение сигнала ошибки для достижения оптимального ослабления первичной звуковой волны.
В такой схеме возбудители вторичных звуковых волн располагают таким образом, чтобы они находились на границе прохода, который является открытым по меньшей мере частично и содержит границу, и через него проходят первичные звуковые волны для того, чтобы обеспечивать активное ослабление первичных звуковых волн с помощью волн шумоподавления, которые формируют "акустическую завесу" по меньшей мере в той части пространства, которая находится за проходом и которая является открытой по меньшей мере частично.
Далее в изобретении предлагается компоновка системы активного шумоподавления в заданном объеме с использованием вышеописанной системы активного шумоподавления для активного ослабления первичных звуковых волн в заданном объеме.
В предлагаемом в настоящем изобретении способе активного ослабления по меньшей мере одной звуковой волны, излучаемой первичным возбудителем, осуществляют измерение первичной звуковой волны с помощью опорного датчика. Далее с помощью датчика ошибки измеряют сигнал ошибки, соответствующий суммарным звуковым волнам. Затем измеренный сигнал ошибки и опорный сигнал передаются в регулирующее устройство. После этого в регулирующем устройстве осуществляется оценка принятых сигналов и вырабатывается вторичный сигнал. Вторичный сигнал передается в возбудители вторичных звуковых волн по соответствующим линиям связи. Возбудители вторичных волн располагают на границе открытого прохода для первичных звуковых волн. Далее в соответствии с вторичным сигналом вторичные возбудители излучают вторичные звуковые волны, которые накладываются друг на друга для создания "акустической завесы" в открытом проходе, так что первичные звуковые волны, которые распространяются через этот проход, по меньшей мере ослабляются и/или полностью подавляются, при этом вышеуказанные стадии повторяются циклически и/или непрерывно выполняются в системе активного шумоподавления, которая выполнена как система автоматического управления.
Далее в соответствии с изобретением предлагается применение системы активного шумоподавления для активного ослабления звуковых волн в заданном объеме, открытом по меньшей мере частично.
Основная идея изобретения заключается в использовании в системе активного шумоподавления нескольких вторичных возбудителей, которые располагают так, чтобы они находились на краю, а именно вдоль границы открытого прохода для первичных звуковых волн, и чтобы они излучали вторичные звуковые волны или звуковые волны шумоподавления, которые в открытом проходе накладываются на первичные звуковые волны, обеспечивая ослабление или полное подавление первичных звуковых волн. Таким образом, может быть создана "акустическая завеса", при прохождении которой первичными звуковыми волнами в направлении их распространения после прохода они могут быть по меньшей мере ослаблены.
В общем случае первичные волны являются звуковыми волнами шума. Соответственно, вторичные волны или волны шумоподавления являются звуковыми волнами шума, сдвинутыми по фазе. Соответственно, в качестве вторичных возбудителей таких шумовых волн используются громкоговорители.
Открытый проход - это зона, окруженная замкнутой границей, сквозь которую первичная звуковая волна (волны) проникает в объем, в котором необходимо осуществлять шумоподавление (контролируемый объем).
Граница может иметь любую замкнутую геометрическую форму. Однако при практической реализации граница может быть размещена в одной плоскости. Например, граница может быть устроена как периметр, имеющий простую геометрическую форму: треугольник, круг, овал, эллипс, прямоугольник, многоугольник, квадрат, трапеция, ромбовидные формы и др.
Граница также может быть устроена как, чтобы получить так называемую огибающую кривую, которая охватывает первичный возбудитель, являющийся источником шума. В этом случае во всем окружающем пространстве вне этой огибающей будет происходить ослабление первичной звуковой волны.
Вторичные возбудители предпочтительно располагают на одинаковом расстоянии друг от друга по границе прохода. В этом случае может быть достигнуто оптимальное ослабление первичной звуковой волны. Эквидистантное распределение вторичных возбудителей вдоль границы дает возможность упростить компьютерные модели и использовать более простые алгоритмы управления для системы активного шумоподавления, в результате чего достигается более эффективное ослабление первичных звуковых волн.
Количество вторичных возбудителей, необходимое для эффективного подавления первичных звуковых волн зависит от различных параметров, таких как геометрическая схема защищаемого пространства (контролируемого объема), геометрическая схема прохода для первичной звуковой волн, спектральный состав первичной звуковой волны (волн), амплитуда и/или частота первичной звуковой волны (волн), частотная полоса первичной звуковой волны (волн), необходимая степень подавления и т.п.
Термин "защищаемое пространство" относится к пространству или к контролируемому объему, в котором должно осуществляться активное подавление первичных звуковых волн.
Вообще говоря, чем плотнее "акустическая завеса" шумоподавления и лучше работа регулирующего устройства (прежде всего это касается его характеристик по быстродействию и точности), тем выше степень подавления первичных звуковых волн. Это означает, что для достижения эффективного ослабления первичных звуковых волн необходимо обеспечить соответствующее качество и/или количество вторичных возбудителей и соответствующее качество регулирующего устройства или вообще процесса регулирования.
В случае узкополосного акустического шума необходимы только узкополосные вторичные возбудители. В случае первичных звуковых волн, имеющих большую амплитуду, необходимо использовать более мощные вторичные возбудители или, соответственно, большее их количество. Однако ввиду большого числа возможных применений практически невозможно указать все возможные варианты построения систем активного шумоподавления, которые зависят от сочетания различных параметров.
То же относится и к типу вторичных возбудителей. Здесь так же, как и в предыдущем случае необходимо отметить, что тип вторичных возбудителей, необходимый для эффективного подавления первичных звуковых волн, зависит от различных параметров, таких как геометрия пространства или контролируемого объема, в котором должно осуществляться шумоподавление, геометрия прохода для первичной звуковой волн, спектральный состав первичной звуковой волны (волн), амплитуда и/или частота первичной звуковой волны (волн), частотная полоса первичной звуковой волны (волн), необходимая степень подавления и т.п.
Аналогично, как и в случае первичной звуковой волны, имеющей большую амплитуду, может потребоваться использовать большее количество вторичных возбудителей, или же при том же их количестве они должны излучать звуковые волны шумоподавления большей амплитуды. Если частота первичной звуковой волны лежит в нижнем частотном диапазоне, то может быть достаточным использовать только вторичные возбудители, работающие в этом нижнем частотном диапазоне.
Аналогично, поскольку все параметры взаимно связаны друг с другом, то нет возможности перечислить все возможные комбинации и/или варианты осуществления. Однако в некоторых конкретных сочетаниях параметров, например при большом количестве высококачественных вторичных возбудителей и при быстром и высококачественном регулировании, достигается эффективное ослабление первичных звуковых волн, при этом также должны быть приняты в расчет размеры конструкции, в частности размеры вторичных возбудителей.
Кроме того, на эффективность действия системы активного шумоподавления может влиять размещение датчиков ошибки.
Так же, как и в случае типа и количества вторичных возбудителей, количество и/или тип датчиков ошибки зависит от таких параметров, как геометрическая схема защищаемого объема, геометрическая схема прохода для первичной звуковой волны (волн), спектральный состав первичной звуковой волны (волн), амплитуда и/или частота первичной звуковой волны (волн), необходимая степень ослабления и т.п.
Далее датчик опорного сигнала и датчик ошибки могут быть сконструированы таким образом, чтобы их можно было совместить в одном датчике. В этом случае могут использоваться системы регулирования с положительной и отрицательной обратной связью. Таким образом, опорный сигнал, который иначе был бы получен с помощью датчика опорного сигнала, может быть также получен из датчиков ошибки и датчиков опорного сигнала, которые совмещены в одном датчике.
Применение предлагаемой в изобретении системы активного шумоподавления, предусматривающей особое расположение вторичных возбудителей на границе для активного подавления звуковых волн в контролируемом объеме, открытом по меньшей мере частично, обширно и многообразно. Например, система активного шумоподавления может быть установлена во входных зонах зашумленных пространств, в которых необходимо эффективно снижать уровень шума. В частности, первичные возбудители, являющиеся источниками шума, могут быть эффективно охвачены этой системой. Аналогично, например, некоторые зоны производственных помещений, в которых снижение уровня шума является требованием нормативных документов, могут быть эффективно защищены от шума без необходимости снижения его уровня во всем производственном помещении.
Это позволяет использовать множество вариантов применения различных компоновок системы активного шумоподавления для контролируемых зон, открытых по меньшей мере частично, с открытым проходом, имеющим границу, с использованием предлагаемой в изобретении системы активного шумоподавления.
Например, при размещении вторичных возбудителей вдоль плоского прямоугольника для нескольких таких компоновок могут быть созданы отдельные зоны шумоподавления, в которых защита от шума достигается за счет формирования акустических перегородок или преград. Также можно представить варианты осуществления изобретения для аэропортов, вдоль скоростных автострад или железных дорог, строительных площадок и т.п.
Применение предлагаемой в изобретении компоновки обладает тем достоинством, что в этом случае не происходит загораживание открытого прохода, как это имеет место в случае использования перегородок пассивного шумоподавления. Достоинством применения системы активного шумоподавления в качестве защитного барьера является то, что, по существу, она изменяет только акустические характеристики.
Предпочтительно расположение вторичных возбудителей по границе открытого прохода определяется в форме простой геометрической фигуры. В этом случае несколько таких компоновок могут использоваться совместно по схеме модульного наращивания для формирования зон шумоподавления, имеющих большие размеры.
Сравнивая с системой активного шумоподавления, предложенной для окна с тройным стеклопакетом, необходимо отметить, что предложенная в изобретении система эффективна также и при открытом окне. В таком применении использование термина "акустическая завеса" становится особенно понятным.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА
На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой в изобретении системы активного шумоподавления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже со ссылками на чертеж описывается компоновка системы активного шумоподавления 30 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
Компоновка системы активного шумоподавления 30 определяется системой 10 активного шумоподавления и заданным (контролируемым) объемом 20. Система 10 активного шумоподавления содержит регулирующее устройство 11, два датчика 12 ошибки, датчик 13 опорного сигнала и четыре возбудителя 14 вторичных звуковых волн. В качестве возбудителей 14 вторичных звуковых волн используются громкоговорители, с помощью которых можно излучать волны 15 шумоподавления. Эти волны 15 шумоподавления имеют синусоидальную форму и измеряются с помощью двух датчиков 12 ошибки, в качестве которых в данном варианте осуществления изобретения используются микрофоны. Датчики 12 ошибки соединены с регулирующим устройством 11 с использованием соответствующих линий связи. С помощью этих линий сигнал F ошибки, измеренный датчиками 12 ошибки, передается в регулирующее устройство 11. Первичная звуковая волна 16, излучаемая первичным возбудителем (не показан), измеряется опорным датчиком 13, и вырабатываемый им сигнал указан на чертеже ссылочным обозначением R. В данном варианте первичная звуковая волна 16 (шум) показана как волна, имеющая синусоидальную форму. Соответственно, в данном варианте в качестве опорного датчика 13 используется микрофон. Опорный датчик также соединен с регулирующим устройством 11 с использованием соответствующей линии связи. С помощью этой линии опорный сигнал R передается в регулирующее устройство 11. В регулирующем устройстве 11 осуществляется оценка принятых сигналов R, F, и на их основе вырабатывается вторичный сигнал S. Регулирующее устройство 11 соединено с вторичными возбудителями 14 соответствующими линиями. С помощью этих линий вторичный сигнал S, вырабатываемый регулирующим устройством 11, передается в возбудители 14 вторичных звуковых волн. Соответственно, вторичные возбудители 14 преобразуют вторичный сигнал S в звуковые волны 15 шумоподавления, которые накладываются на первичную звуковую волну 16. Суммарная звуковая волна или суммарные звуковые волны снова измеряются датчиками 12 ошибки, и регулирование выполняется непрерывно или циклически повторяется.
Заданный (контролируемый) объем 20 рассчитывается как частично открытый объем, который на чертеже показан как прямой параллелепипед, одна грань которого является открытым проходом 21. Через этот открытый проход 21 первичная звуковая волна 16 или первичная звуковая волна 16' (или волны), на которую наложены волны шумоподавления, в результате чего первичная звуковая волна 16' ослаблена, входит внутрь заданного объема 20.
Открытый проход 21 имеет границу. По этой границе, которая показана на чертеже в форме прямоугольника, размещены вторичные возбудители 14. При таком расположении вторичные возбудители 14 находятся друг от друга на одинаковых расстояниях. Звуковые волны 15 шумоподавления, излучаемые вторичными возбудителями 14 по поверхности открытого прохода 21, формируют нечто вроде "акустической завесы", так что первичная звуковая волна 16 может пройти открытый проход 21 и попасть в контролируемую зону только после сложения с этими волнами 15 шумоподавления. В результате сложения волн формируется ослабленная первичная звуковая волна 16', причем степень ослабления является характеристикой шумоподавления или ослабления первичной звуковой волны.
Claims (7)
1. Система (10) активного шумоподавления для активного ослабления звуковых волн по меньшей мере одной первичной звуковой волны, излучаемой звуковым излучателем, который излучает первичные звуковые волны (16), содержащая:
систему объема, включающую контролируемый объем (20), который является открытым по меньшей мере частично и включает открытый переход (21), который по меньшей мере частично открыт и окружен границей, и через данный проход проникают первичные звуковые волны (16) и достигают внутренней области контролируемого объема (20);
по меньшей мере одно регулирующее устройство (11);
по меньшей мере один датчик (12) ошибки;
по меньшей мере один опорный датчик (13);
несколько вторичных возбудителей (14);
несколько возбудителей (14), которые предназначены для излучения волн (15) шумоподавления;
причем датчик (12) ошибки соединен с регулирующим устройством (11) и измеряет накладывающиеся звуковые волны (15, 16, 16'), которые передаются как сигнал (F) ошибки в регулирующее устройство (11) по соответствующей линии связи;
опорный датчик (13) соединен с регулирующим устройством (11) и измеряет по меньшей мере одну первичную звуковую волну (16), которая передается как опорный сигнал (R) в регулирующее устройство (11) по соответствующей линии связи;
регулирующее устройство (11) соединено с возбудителями (15), обрабатывает сигнал (F) ошибки и опорный сигнал (R) и вырабатывает сигнал (S), который по линиям связи передается в возбудители (14) для управления возбудителями (14) в зависимости от сигнала ошибки (F) посредством сигнала(5) так, чтобы возбудители (14) излучали волны (15) шумоподавления, которые уменьшают сигнал ошибки (F), так что обеспечивается оптимальное ослабление звуковых волн; а
возбудители (14) размещены таким образом, что они находятся на границе прохода, чтобы обеспечивать активное ослабление звуковых волн (16), по меньшей мере, в части пространства за проходом (21) с помощью волн (15) шумоподавления, действующих как "акустическая завеса".
систему объема, включающую контролируемый объем (20), который является открытым по меньшей мере частично и включает открытый переход (21), который по меньшей мере частично открыт и окружен границей, и через данный проход проникают первичные звуковые волны (16) и достигают внутренней области контролируемого объема (20);
по меньшей мере одно регулирующее устройство (11);
по меньшей мере один датчик (12) ошибки;
по меньшей мере один опорный датчик (13);
несколько вторичных возбудителей (14);
несколько возбудителей (14), которые предназначены для излучения волн (15) шумоподавления;
причем датчик (12) ошибки соединен с регулирующим устройством (11) и измеряет накладывающиеся звуковые волны (15, 16, 16'), которые передаются как сигнал (F) ошибки в регулирующее устройство (11) по соответствующей линии связи;
опорный датчик (13) соединен с регулирующим устройством (11) и измеряет по меньшей мере одну первичную звуковую волну (16), которая передается как опорный сигнал (R) в регулирующее устройство (11) по соответствующей линии связи;
регулирующее устройство (11) соединено с возбудителями (15), обрабатывает сигнал (F) ошибки и опорный сигнал (R) и вырабатывает сигнал (S), который по линиям связи передается в возбудители (14) для управления возбудителями (14) в зависимости от сигнала ошибки (F) посредством сигнала(5) так, чтобы возбудители (14) излучали волны (15) шумоподавления, которые уменьшают сигнал ошибки (F), так что обеспечивается оптимальное ослабление звуковых волн; а
возбудители (14) размещены таким образом, что они находятся на границе прохода, чтобы обеспечивать активное ослабление звуковых волн (16), по меньшей мере, в части пространства за проходом (21) с помощью волн (15) шумоподавления, действующих как "акустическая завеса".
2. Система по п.1, в которой возбудители (14) находятся на одинаковом расстоянии друг от друга по границе открытого прохода (21).
3. Система по п.1, в которой количество возбудителей (14) выбирается в зависимости от таких параметров, как геометрическая схема пространства, в котором должно осуществляться шумоподавление, геометрическая схема открытого прохода (21), спектральный состав первичной звуковой волны (волн) (16), амплитуда и/или частота первичной звуковой волны (волн) (16), необходимая степень подавления звуковой волны (волн).
4. Система по п.1, в которой тип возбудителей (14) выбирается в зависимости от таких параметров, как геометрическая схема пространства, в котором должно осуществляться шумоподавление, геометрическая схема открытого прохода (21), спектральный состав первичной звуковой волны (волн) (16), амплитуда и/или частота первичной звуковой волны (волн) (16), необходимая степень подавления звуковой волны (волн).
5. Система по п.1, в которой установлено несколько датчиков (12) ошибки, причем количество и/или точки размещения датчиков (12) ошибки выбираются в зависимости от таких параметров, как геометрическая схема пространства, в котором должно осуществляться шумоподавление, геометрическая схема открытого прохода (21), спектральный состав первичной звуковой волны (волн) (16), амплитуда и/или частота первичной звуковой волны (волн) (16), необходимая степень подавления звуковой волны (волн).
6. Способ активного ослабления по меньшей мере одной первичной звуковой волны, излучаемой звуковым излучателем, излучающим первичные звуковые волны, содержащий следующие стадии:
измерение первичной звуковой волны (16) опорным датчиком (13) для получения опорного сигнала (R);
измерение накладывающихся звуковых волн (15, 16, 16') датчиком (12) ошибки для получения сигнала ошибки (F);
передача сигнала (F) ошибки и опорного сигнала (R) в регулирующее устройство (11) по линиям связи;
оценка в регулирующем устройстве (11) полученных сигналов (R, F) и формирование вторичного сигнала (S);
передача вторичного сигнала (S) по линиям связи в возбудители (14),
причем ослабление звуковых волн обеспечивается в системе объема, включающей контролируемый объем (20) по меньшей мере частично открытый и включающий открытый проход (21), который открыт по меньшей мере частично и окружен границей, и через данный проход проникают первичные звуковые волны (16) и достигают внутренней области контролируемого объема (20);
при этом возбудители (14) размещают по границе открытого прохода (21), через который проходят первичные звуковые волны (16), и
передаваемый сигнал (S) вызывает звуковые волны (15) шумоподавления, которые, складываясь, формируют "акустическую завесу" в открытом проходе (21), так что первичная звуковая волна (16, 16'), которая проходит через открытый проход, ослабляется или подавляется совсем, причем выполнение вышеуказанных стадий повторяется системой регулирования.
измерение первичной звуковой волны (16) опорным датчиком (13) для получения опорного сигнала (R);
измерение накладывающихся звуковых волн (15, 16, 16') датчиком (12) ошибки для получения сигнала ошибки (F);
передача сигнала (F) ошибки и опорного сигнала (R) в регулирующее устройство (11) по линиям связи;
оценка в регулирующем устройстве (11) полученных сигналов (R, F) и формирование вторичного сигнала (S);
передача вторичного сигнала (S) по линиям связи в возбудители (14),
причем ослабление звуковых волн обеспечивается в системе объема, включающей контролируемый объем (20) по меньшей мере частично открытый и включающий открытый проход (21), который открыт по меньшей мере частично и окружен границей, и через данный проход проникают первичные звуковые волны (16) и достигают внутренней области контролируемого объема (20);
при этом возбудители (14) размещают по границе открытого прохода (21), через который проходят первичные звуковые волны (16), и
передаваемый сигнал (S) вызывает звуковые волны (15) шумоподавления, которые, складываясь, формируют "акустическую завесу" в открытом проходе (21), так что первичная звуковая волна (16, 16'), которая проходит через открытый проход, ослабляется или подавляется совсем, причем выполнение вышеуказанных стадий повторяется системой регулирования.
7. Применение системы (10) активного шумоподавления по любому из пп.1-5 для ослабления звуковых волн в контролируемом объеме (20), который является открытым по меньшей мере частично.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US66906105P | 2005-04-07 | 2005-04-07 | |
| DE102005016021.2 | 2005-04-07 | ||
| DE102005016021A DE102005016021A1 (de) | 2005-04-07 | 2005-04-07 | Aktives Gegenschallsystem mit spezieller Anordnung der Sekundäraktuatoren zur Reduzierung eines Schalldurchgangs an einer offenen Grenzfläche zweier Volumina, aktive Gegenschallsystem-Anordnung, Verfahren zur aktiven Schallwellenreduzierung und Verwendung eines aktiven Gegenschallsystems zur aktiven Schallwellenreduzierung für ein zumindest teilweise geöffnetes Kontrollvolumen |
| US60/669,061 | 2005-04-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007139146A RU2007139146A (ru) | 2009-05-20 |
| RU2411592C2 true RU2411592C2 (ru) | 2011-02-10 |
Family
ID=37026258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007139146/28A RU2411592C2 (ru) | 2005-04-07 | 2006-04-05 | Система активного шумоподавления и ее применение |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080196967A1 (ru) |
| EP (1) | EP1866908A2 (ru) |
| JP (1) | JP2008537166A (ru) |
| CN (1) | CN101147189A (ru) |
| CA (1) | CA2597636A1 (ru) |
| DE (1) | DE102005016021A1 (ru) |
| RU (1) | RU2411592C2 (ru) |
| WO (1) | WO2006105948A2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2698639C2 (ru) * | 2014-12-08 | 2019-08-28 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Субполосный алгоритм с пороговой величиной для устойчивой широкополосной системы активного шумоподавления |
| RU2709700C2 (ru) * | 2015-04-08 | 2019-12-19 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Система активного шумоподавления и подавления вибрации |
| RU2797926C1 (ru) * | 2019-12-12 | 2023-06-13 | Шэньчжэнь Шокз Ко., Лтд. | Системы и способы устранения шумов |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007012611A1 (de) | 2007-03-13 | 2009-01-08 | Airbus Deutschland Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur aktiven Schalldämpfung in einem geschlossenen Innenraum |
| US8331577B2 (en) * | 2008-07-03 | 2012-12-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electronic device having active noise control with an external sensor |
| CN101521008B (zh) * | 2009-04-02 | 2011-08-03 | 南京大学 | 有源吸声尖劈及其制作方法 |
| CN101902680B (zh) * | 2010-07-05 | 2011-11-16 | 南京大学 | 基于有源控制的虚拟耦合空间的设计方法 |
| CN102184730B (zh) * | 2011-02-17 | 2012-08-15 | 南京大学 | 前馈式有源声屏障 |
| US9091250B2 (en) | 2012-05-02 | 2015-07-28 | United Technologies Corporation | Ultra high efficiency low friction drive chain for wind turbine applications |
| US8933576B2 (en) | 2012-05-02 | 2015-01-13 | United Technologies Corporation | Hybrid friction wheel gearbox drivetrain for wind turbine applications |
| US8598725B1 (en) | 2012-06-11 | 2013-12-03 | United Technologies Corporation | Utilizing flux controllable PM electric machines for wind turbine applications |
| EP3185240A1 (en) | 2015-12-22 | 2017-06-28 | Helmut-Schmidt-Universität | System and method for actively reducing noise passing through an opening in a sound barrier |
| CN108518258B (zh) * | 2018-02-28 | 2020-09-08 | 付万贤 | 车辆消声装置的驻波管采集消声谐振系统 |
| RU182230U1 (ru) * | 2018-04-12 | 2018-08-08 | Александр Павлович Тюрин | Устройство защиты от шума |
| KR20220110294A (ko) | 2019-12-12 | 2022-08-05 | 썬전 샥 컴퍼니 리미티드 | 노이즈 제어를 위한 시스템들 및 방법들 |
| DE102020100959A1 (de) | 2020-01-16 | 2021-07-22 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Aktives Schalldämpfungssystem und Verfahren zur aktiven Dämpfung eines Störschalls |
| CN111339651B (zh) * | 2020-02-22 | 2022-06-14 | 西北工业大学 | 一种解耦误差传感器布局信息的次级声源布局优化方法 |
| CN114543192B (zh) * | 2022-02-24 | 2023-11-14 | 青岛海信日立空调系统有限公司 | 空调室外机 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2139941A1 (de) * | 1971-08-10 | 1973-03-01 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Laermabschirmung durch schallgitter |
| US5024288A (en) * | 1989-08-10 | 1991-06-18 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Sound attenuation apparatus |
| JPH05310389A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-22 | Hitachi Ltd | 消音装置付エレベータ |
| JP3634406B2 (ja) * | 1993-09-17 | 2005-03-30 | 株式会社東芝 | 能動消音装置 |
| US5872853A (en) * | 1993-12-10 | 1999-02-16 | Marquiss; Stanley Lynn | Noise abatement device |
| US5475761A (en) * | 1994-01-31 | 1995-12-12 | Noise Cancellation Technologies, Inc. | Adaptive feedforward and feedback control system |
| JPH10143167A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-05-29 | Fujitsu Ltd | 騒音制御装置 |
| DE19832517C2 (de) * | 1998-07-20 | 2003-03-20 | Ibs Ingenieurbuero Fuer Schall | Verfahren zur aktiven Schalldämpfung und Schalldämpfer dafür |
| GB0004243D0 (en) * | 2000-02-24 | 2000-04-12 | Wright Selwyn E | Improvements in and relating to active noise reduction |
| JP3736790B2 (ja) * | 2000-04-21 | 2006-01-18 | 三菱重工業株式会社 | アクティブ遮音壁 |
| KR100521823B1 (ko) * | 2002-03-29 | 2005-10-17 | 가부시끼가이샤 도시바 | 액티브 음 머플러 및 액티브 음 머플링 방법 |
| JP4086743B2 (ja) * | 2002-09-20 | 2008-05-14 | 松下電器産業株式会社 | 騒音制御装置 |
| JP2004361938A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-24 | Takenaka Komuten Co Ltd | 騒音低減装置 |
-
2005
- 2005-04-07 DE DE102005016021A patent/DE102005016021A1/de not_active Ceased
-
2006
- 2006-04-05 EP EP06724041A patent/EP1866908A2/en not_active Withdrawn
- 2006-04-05 WO PCT/EP2006/003092 patent/WO2006105948A2/en active Application Filing
- 2006-04-05 JP JP2008504679A patent/JP2008537166A/ja active Pending
- 2006-04-05 RU RU2007139146/28A patent/RU2411592C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-04-05 CA CA002597636A patent/CA2597636A1/en not_active Abandoned
- 2006-04-05 CN CNA2006800098037A patent/CN101147189A/zh active Pending
- 2006-04-05 US US11/908,383 patent/US20080196967A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2698639C2 (ru) * | 2014-12-08 | 2019-08-28 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Субполосный алгоритм с пороговой величиной для устойчивой широкополосной системы активного шумоподавления |
| RU2709700C2 (ru) * | 2015-04-08 | 2019-12-19 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Система активного шумоподавления и подавления вибрации |
| RU2797926C1 (ru) * | 2019-12-12 | 2023-06-13 | Шэньчжэнь Шокз Ко., Лтд. | Системы и способы устранения шумов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101147189A (zh) | 2008-03-19 |
| US20080196967A1 (en) | 2008-08-21 |
| WO2006105948A3 (en) | 2007-05-24 |
| JP2008537166A (ja) | 2008-09-11 |
| DE102005016021A1 (de) | 2006-10-12 |
| CA2597636A1 (en) | 2006-10-12 |
| RU2007139146A (ru) | 2009-05-20 |
| WO2006105948B1 (en) | 2007-07-19 |
| WO2006105948A2 (en) | 2006-10-12 |
| EP1866908A2 (en) | 2007-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2411592C2 (ru) | Система активного шумоподавления и ее применение | |
| US20100208911A1 (en) | Noise reduction apparatus | |
| US20180298675A1 (en) | Window and system of windows comprising an acoustic damping device | |
| CN107767855A (zh) | 一种用于墙体通风的有源宽频带隔声装置 | |
| US20100266138A1 (en) | Device and method for active sound damping in a closed interior space | |
| JP2015158542A (ja) | 閉じた空間における騒音低減方法および騒音低減システム | |
| JP2006215510A (ja) | 防音装置 | |
| US8208651B2 (en) | Active sound blocker | |
| JP7166062B2 (ja) | 騒音低減方法および騒音低減装置 | |
| JP6336874B2 (ja) | エレベータ装置及びかご内騒音低減方法 | |
| JP2009013710A (ja) | 防音装置 | |
| JPH09258745A (ja) | 能動消音装置および能動消音系の設計方法 | |
| JP3819891B2 (ja) | 遮音構造体、遮音装置、及び遮音方法 | |
| JP2002123259A (ja) | 防音パネル | |
| CN113990284A (zh) | 建筑物室内噪音主动式降噪减震方法 | |
| JP3961502B2 (ja) | 遮音パネル | |
| JP2005062786A (ja) | 騒音制御装置 | |
| JP2009299454A (ja) | 防音扉 | |
| Sohrabi et al. | Numerical study of an active noise barrier | |
| JP2019039954A (ja) | 騒音低減装置及び建設機械 | |
| JP2003045726A (ja) | 変圧器 | |
| JP2005003777A (ja) | 吸音システム | |
| JP2003288079A (ja) | 能動消音装置 | |
| Martin | ACTIVE CONTROL OF MOVING SOUND SOURCE RADIATION—NUMERICAL MODELLING IN THE SPACE–FREQUENCY AND SPACE–TIME DOMAINS | |
| Hobbs et al. | Active reduction of airport noise |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120406 |