RU2702252C1 - Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах - Google Patents
Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2702252C1 RU2702252C1 RU2018130964A RU2018130964A RU2702252C1 RU 2702252 C1 RU2702252 C1 RU 2702252C1 RU 2018130964 A RU2018130964 A RU 2018130964A RU 2018130964 A RU2018130964 A RU 2018130964A RU 2702252 C1 RU2702252 C1 RU 2702252C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- loudspeaker
- ventilation
- housing
- acoustic noise
- noise
- Prior art date
Links
Images
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
Abstract
Изобретение относится к средствам защиты от акустического шума, вызванного работающими системами вентиляции в жилых помещениях и в подвижных объектах. Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах содержит размещенный в корпусе (3) громкоговоритель (1), излучающая поверхность которого расположена заподлицо в отверстии (4) стенки вентиляционного канала (2) перпендикулярно его оси, приемник давления (5), расположенный вблизи излучающей поверхности громкоговорителя (1), электрически соединенный цепью обратной связи, включающей последовательно соединенные предварительный усилитель (6) с электрически управляемым коэффициентом передачи, компенсатор (7) и инвертирующий усилитель мощности (8), соединенный с громкоговорителем (1). При этом диаметры отверстий в корпусе громкоговорителя и вентиляционного канала выполнены одинаковыми, а приемник давления (5) расположен внутри корпуса (3) громкоговорителя (1). Обеспечивается повышение эффективности гашения шума в вентиляционном канале за счет повышения отношения «сигнал-шум» при измерении результирующего действия шума вентиляционной системы и сигнала громкоговорителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к средствам защиты от акустического шума, вызванного работающими системами вентиляции в жилых помещениях и в подвижных объектах.
Известно устройство для активного гашения акустического шума, содержащее возбудитель акустического поля (громкоговоритель), нагруженный на среду, и соответствующий акустический приемник давления (микрофон), расположенный напротив этого громкоговорителя. Инвертирующий усилитель и компенсатор включены в цепь обратной связи, в состав которой входят и громкоговоритель и микрофон, причем выход микрофона соединен с входом предварительного усилителя с электрически управляемым коэффициентом передачи, выход предварительного усилителя соединен с входом компенсатора, выход компенсатора соединен с входом инвертирующего усилителя, к выходу которого подключен громкоговоритель, а управляющий вход предварительного усилителя соединен с выходом формирователя управляющего напряжения, вход которого соединен с выходом микрофона.
Выходное напряжение микрофона поступает одновременно на вход предварительного усилителя с электрически управляемым коэффициентом передачи и на вход формирователя управляющего напряжения, обеспечивая возможность адаптивного изменения коэффициента передачи цепи обратной связи под действием управляющего напряжения, соответствующего перепадам воздушного давления (Патент США №5848169, МПК: G11K 11/00, 1998 г.). Недостатком данного устройства является его низкая эффективность снижения шума из-за невозможности быстрой адаптации устройства при изменениях уровня шума в вентиляционных системах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству (прототипом) является устройство, содержащее размещенный в герметичном корпусе громкоговоритель, излучающая поверхность которого расположена заподлицо в отверстии стенки вентиляционного канала перпендикулярно его оси, приемник давления, расположенный внутри вентиляционного канала вблизи излучающей поверхности громкоговорителя, электрически соединенный цепью обратной связи, включающий последовательно соединенные предварительный усилитель с электрически управляемым коэффициентом передачи, компенсатор и инвертирующий усилитель мощности, соединенный с излучателем (Патент РФ №2363992 МПК G10K 11/178 от 22.08.2008 г.).
Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность активного гашения акустических шумов, особенно при его установке в выходном сечении системы вентиляции.
Устройство для активного гашения является излучателем вторичного звукового поля, который формирует звуковую волну, инвертированную по амплитуде и фазе по отношению к падающей (первичной) за сечением, в котором установлено устройство.
В вентиляционном канале перед громкоговорителем образуются стоячие звуковые волны, образованные первичным и вторичным звуковыми полями.
Размещенный в герметичном корпусе громкоговоритель в прототипе является излучателем монопольного типа и эквивалентен «мягкой» границе, т.е. коэффициент отражения звуковых волн по давлению близок к (-1). Вблизи громкоговорителя со стороны падающей (первичной) звуковой волны образуется узел стоячей волны, что существенно снижает уровень полезного сигнала на управляющем микрофоне (примерно в с/4πfL раз, где f - частота, L - расстояние между микрофоном и громкоговорителем, с - скорость звука, по отношению к уровню звукового давления в падающей волне). При наличии шумовых помех в канале это приводит к снижению соотношения сигнал/шум на микрофоне, большим отклонениям управляющего сигнала от оптимального значения и, как следствие, снижению эффективности гашения шума.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности гашения шума в вентиляционном канале за счет повышения отношения «сигнал-шум» при измерении результирующего действия шума вентиляционной системы и сигнала громкоговорителя.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах, содержащем размещенный в корпусе громкоговоритель, излучающая поверхность которого расположена заподлицо в отверстии стенки вентиляционного канала перпендикулярно его оси, приемник давления, расположенный внутри корпуса громкоговорителя вблизи излучающей поверхности громкоговорителя, электрически соединенный цепью обратной связи, включающей последовательно соединенные предварительный усилитель с электрически управляемым коэффициентом передачи, компенсатор и инвертирующий усилитель мощности, соединенный с громкоговорителем, причем корпус громкоговорителя выполнен с круглым отверстием, расположенным по оси вентиляционного канала вблизи громкоговорителя, и совпадающим с отверстием стенки вентиляционного канала, при этом диаметры отверстий в корпусе громкоговорителя и вентиляционного канала выполнены одинаковыми, а расстояния между осями громкоговорителя и отверстия в корпусе не превосходят одной шестой длины волны на верхней граничной частоте подавляемого акустического шума.
Изобретение поясняется рисунком, на котором представлен эскиз устройства для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах.
Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных системах содержит громкоговоритель 1, установленный в вентиляционном канале 2 заподлицо в отверстии стенки вентиляционного канала 2 перпендикулярно его оси, корпус 3 с круглым отверстием 4, совпадающим с отверстием стенки вентиляционного канала 2, приемник давления (микрофон) 5, соединенный последовательно с предварительным усилителем 6 с электрически управляемым коэффициентом передачи, компенсатором 7 и инвертирующим усилителем мощности 8, соединенным с громкоговорителем 1.
Работа устройства активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах происходит следующим образом. Акустические волны, вызванные шумом вентилятора, распространяются по вентиляционному каналу 2 и через отверстие 4 и излучающую поверхность громкоговорителя 1 достигают приемника давления (микрофона) 5. Электрическое напряжение, снимаемое с микрофона 5, усиливается предварительным усилителем 6 с электрически управляемым коэффициентом передачи и через компенсатор 7 поступает на инвертирующий усилитель мощности 8, соединенный с громкоговорителем 1. Громкоговоритель 1, размещенный в герметичном корпусе 3 с круглым отверстием 4 является излучателем дипольного типа и акустически эквивалентен жесткой границе, т.е. коэффициент отражения звуковых волн по давлению близок к +1. Вблизи устройства со стороны падающей (первичной) звуковой волны образуется пучность стоячей волны, что увеличивает уровень звукового давления на управляющем микрофоне 5 на 6 дБ по отношению к уровню звукового давления в падающей волне. При этом расстояния между осями громкоговорителя и отверстия в корпусе составляют много меньше длины волны на верхней граничной частоте подавляемого акустического шума. Увеличение уровня звукового давления на микрофоне 5 на 6 дБ дает возможность увеличить отношение «сигнал-шум» в два раза и, тем самым, повысить точность управляющего сигнала на громкоговорителе 1. Размещение микрофона внутри корпуса 3 обеспечивает уменьшение воздействия на него помехи - пульсаций давления турбулентного потока в воздуховоде. Таким образом, данное устройство активного гашения звука существенно, в несколько раз увеличить динамический диапазон управления системы гашения шума, что позволяет расширить полосу подавляемых колебаний и тем самым повысить эффективность снижения шума.
Claims (2)
1. Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах, содержащее размещенный в корпусе громкоговоритель, излучающая поверхность которого расположена заподлицо в отверстии стенки вентиляционного канала перпендикулярно его оси, приемник давления, расположенный вблизи излучающей поверхности громкоговорителя, электрически соединенный цепью обратной связи, включающей последовательно соединенные предварительный усилитель с электрически управляемым коэффициентом передачи, компенсатор и инвертирующий усилитель мощности, соединенный с громкоговорителем, отличающееся тем, что корпус громкоговорителя выполнен с круглым отверстием, расположенным по оси вентиляционного канала вблизи громкоговорителя, и совпадающее с отверстием стенки вентиляционного канала, при этом диаметры отверстий в корпусе громкоговорителя и вентиляционного канала выполнены одинаковыми, а приемник давления расположен внутри корпуса громкоговорителя.
2. Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между осями громкоговорителя и отверстия в корпусе не превосходит одной шестой длины волны на верхней граничной частоте подавляемого акустического шума.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018130964A RU2702252C1 (ru) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018130964A RU2702252C1 (ru) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2702252C1 true RU2702252C1 (ru) | 2019-10-07 |
Family
ID=68170894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018130964A RU2702252C1 (ru) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2702252C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070223715A1 (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-27 | Yossi Barath | Quiet active fan for servers chassis |
US20100002890A1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | Geoff Lyon | Electronic Device Having Active Noise Control With An External Sensor |
US20100028134A1 (en) * | 2007-01-22 | 2010-02-04 | Alon Slapak | Quiet fan incorporating active noise control (anc) |
RU2014122507A (ru) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах |
-
2018
- 2018-08-28 RU RU2018130964A patent/RU2702252C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070223715A1 (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-27 | Yossi Barath | Quiet active fan for servers chassis |
US20100028134A1 (en) * | 2007-01-22 | 2010-02-04 | Alon Slapak | Quiet fan incorporating active noise control (anc) |
US20100002890A1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | Geoff Lyon | Electronic Device Having Active Noise Control With An External Sensor |
RU2014122507A (ru) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9930443B1 (en) | Active acoustic meta material loudspeaker system and the process to make the same | |
EP3162084B1 (en) | A compact wideband bass and midrange horn-loaded speaker system | |
US8903101B2 (en) | Active noise reduction system | |
US4589133A (en) | Attenuation of sound waves | |
US4177874A (en) | Active acoustic sound absorber device | |
MX2011009819A (es) | Altavoz con control direccional de baja frecuencia pasiva. | |
US20040173402A1 (en) | Sound transmitter and speaker | |
KR101619369B1 (ko) | 지향성 음향 발생 장치 및 이를 구비한 지향성 스피커 어레이 | |
US20030053635A1 (en) | Active sound attenuation device to be arranged inside a duct, particularly for the sound insulation of a ventilating and/or air conditioning system | |
US20040194776A1 (en) | Method for reducing noise of a cooking hood and a cooking hood based on such method | |
US20150110326A1 (en) | Anti-diffraction and phase correction structure for planar magnetic transducers | |
US20090285432A1 (en) | Tunable frequency acoustic structures | |
EP3229488B1 (en) | Loudspeaker system with directional output character | |
US9025797B2 (en) | Ribbon microphone and unidirectional converter therefor | |
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 | |
RU2702252C1 (ru) | Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах | |
CN102332260A (zh) | 一体式单通道反馈有源噪声控制系统 | |
RU2709606C1 (ru) | Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных системах | |
JP2006349979A (ja) | 騒音低減装置 | |
EP0040462A1 (en) | Electroacoustical audible noise reducing apparatus | |
RU2014122507A (ru) | Устройство для активного гашения акустических шумов в вентиляционных каналах | |
RU2368017C1 (ru) | Способ активного гашения акустического шума | |
JP3143182U (ja) | スピーカ装置 | |
JP4341851B1 (ja) | スピーカ装置 | |
RU2756167C1 (ru) | Акустическая система |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20211115 |