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IT201900005116A1 - Dispositivo di attenuazione attiva e controllo del rumore - Google Patents

Dispositivo di attenuazione attiva e controllo del rumore Download PDF

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Publication number
IT201900005116A1
IT201900005116A1 IT102019000005116A IT201900005116A IT201900005116A1 IT 201900005116 A1 IT201900005116 A1 IT 201900005116A1 IT 102019000005116 A IT102019000005116 A IT 102019000005116A IT 201900005116 A IT201900005116 A IT 201900005116A IT 201900005116 A1 IT201900005116 A1 IT 201900005116A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
noise
signal
phase
attenuation
residual
Prior art date
Application number
IT102019000005116A
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English (en)
Inventor
Tommaso Abbatecola
Carmine Abbate
Original Assignee
Lavorosostenibile Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
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    • G10K11/178Methods 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
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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Description

Descrizione del brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: DISPOSITIVO DI ATTENUAZIONE ATTIVA E CONTROLLO DEL RUMORE;
Settore dell’invenzione
Il trovato riguarda un dispositivo per la attenuazione ed il controllo attivo di fonti di rumore, ed in particolare un dispositivo per la riduzione del rumore ambientale nei luoghi di lavoro. Stato dell’arte
E’ noto che particolarmente negli ambienti di lavoro, il rumore produce danni significativi all’udito, talvolta rilevabili solo dopo molti anni, e che, sebbene non sia direttamente causa di morte, non sono mancati incidenti anche gravi in occasione dei quali proprio il rumore presente nell’ambiente di lavoro non ha consentito di impedire gli eventi accidentali. Analisi dettagliate di rumore effettuate in azienda, su delle postazioni critiche, hanno evidenziato livelli di rumorosità tra 85 e 87 dB.
Tali livelli determinano costi sociali legati al rumore il quale determina un peggioramento della qualità della vita mentre, nel lungo periodo, sopravvengono costi legati alle malattie professionali.
Per far fronte a tali problematiche sono utilizzati dei dispositivi di protezione individuale “DPI” che tuttavia costituiscono un oneroso palliativo che le aziende adottano sostanzialmente al fine di soddisfare le prescrizioni di legge ma che poco incidono sul benessere del lavoratore.
E’ anche noto che l’evoluzione tecnologica nella gestione digitale dei segnali e delle informazioni ha ormai portato allo sviluppo di sistemi attivi di riduzione elettronica del rumore grazie ad algoritmi adattativi “real time”.
Allo stato attuale, sono tuttavia noti sistemi di eliminazione elettronica del rumore disponibili solamente per applicazioni particolari ma che presentano criticità funzionali quando vengono applicati in uno ambito più esteso di applicazioni, evidenziando limiti nel conseguimento e mantenimento dei risultati in termini di attenuazione del rumore.
I limiti tecnologici, oltre alla limitata sensibilità sociale e culturale, hanno pertanto limitato negli anni lo sviluppo dei sistemi di eliminazione elettronica del rumore favorendone di fatto l’applicazione prevalentemente in cuffie ed automobili di lusso.
E’ pertanto sentita la esigenza di disporre di un sistema attivo di riduzione del rumore, particolarmente in ambiti lavorativi.
Scopo dell’invenzione
Un primo scopo della presente invenzione è quindi quello di superare i limiti delle soluzioni oggi disponibili e di proporre un dispositivo per la riduzione attiva del rumore capace di generare un suono opposto rispetto alla sorgente di rumore ambientale riducendo così il disturbo percepito.
Sommario dell’invenzione
A questi ed ulteriori scopi si è pervenuti con un dispositivo per la attenuazione ed il controllo attivo del rumore secondo una delle rivendicazioni allegate.
Secondo un primo aspetto dell’invenzione, il dispositivo opera in maniera selettiva mediante generazione di un segnale di attenuazione del rumore ambientale con sfasamento di 180° del rumore rilevato ed inoltre, mediante retroazione di un segnale di rumore residuo, esegue la correzione del segnale generato.
Un primo vantaggio dell’invenzione consiste nel fatto che il dispositivo può assicurare la correzione di errori del segnale di attenuazione generato rispetto al rumore presente risolvendo così, anche in condizioni dinamiche, le problematiche di sicurezza nei contesti lavorativi legate alla presenza di rumore.
Un ulteriore vantaggio dell’invenzione consiste nel fatto che i segnali rilevati dal dispositivo possono consentire, direttamente o tramite rete, ottimizzazioni di funzionamento di macchine presenti nell’ambiente di lavoro con benefici sui consumi energetici, riscontro e segnalazione di anomalie di lavorazione che possano pregiudicare sia la qualità del prodotto che l’affidabilità della macchina.
Inoltre un vantaggio dell’invenzione consiste nel poter prevedere un kit configurabile per adattarsi a differenti applicazioni, anche le più complesse, sia nel settore industriale che dei servizi.
Un ulteriore vantaggio dell’invenzione consiste nella possibilità di prevedere un sensore di vibrazione e di interconnettersi in rete Ethernet (o come opzione Wi-Fi, RS232, ecc.) consentendo il controllo di ulteriori parametri e la collegabilità in reti aziendali 4.0 permettendo ad un sistema gestionale connesso al dispositivo (aziendale o della macchina) di emettere segnalazioni o indurre correttivi utili alle lavorazioni previste.
Ad esempio, in caso di vibrazioni, il gestionale può segnalare o attuare una diversa modalità di lavorazione in automatico.
Inoltre nel caso di macchine che producono vibrazioni, come le presse, la presenza di un controllo della vibrazione consente di evidenziare, qualora ad esempio non vi sia l’espulsione del prodotto lavorato, un diverso rumore legato alla presenza del pezzo residuo. Quindi, nel funzionamento in automatico, la macchina si arresta evitando danni ed avvisa, tramite il gestionale il fermo macchina anche in assenza di operatore. Altra applicazione è quella delle macchine utensili, in cui, in caso di usura dell’utensile, cambiano le vibrazioni e tramite il sistema proposto è possibile rilevare ed evidenziare l’anomalia con conseguente segnalazione all’operatore e al controllo qualità del prodotto prima di successive fasi o consegna al cliente.
Un ulteriore vantaggio dell’invenzione consiste nella possibilità di prevedere una struttura modulare tale da rendere il dispositivo installabile “after market”.
Un ulteriore vantaggio dell’invenzione consiste nel fatto che il dispositivo può essere impostato per selezionare le frequenze fondamentali della sorgente di rumore al fine di gestire in modo stabile la generazione del segnale ed evitare funzionamenti non desiderati del sistema che potrebbero vanificare il raggiungimento dei risultati.
Lista dei disegni
Questi ed ulteriori vantaggi saranno meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e dagli annessi disegni, dati quale esempio non limitativo, nei quali:
- la fig.1 mostra schematicamente un dispositivo secondo l’invenzione;
- la fig.2 mostra il diagramma di flusso di un possibile algoritmo di attenuazione secondo l’invenzione.
Descrizione dettagliata
Con riferimento ai disegni allegati, in Fig. 1 è descritto un dispositivo per la attenuazione ed il controllo attivo del rumore ambientale secondo l’invenzione.
Il dispositivo comprende un microfono ambientale 1 che converte il rumore ambientale rilevato in un corrispondente segnale elettrico, di tipo analogico o digitale.
Il segnale elettrico uscente dal microfono viene quindi condiviso ed applicato in parallelo a diversi filtri passa banda, ad esempio tre filtri 2, 3, 4, con bande di frequenze configurabili ed adattabili in base al segnale di rumore ed alle sue frequenze predominanti.
Vantaggiosamente le frequenze predominanti possono esser identificate mediante una misura preliminare del rumore ambientale, eseguita con misuratori specifici o con lo stesso dispositivo utilizzato in modalità di apprendimento ambientale, seguita da un’analisi spettrale sullo stesso rumore, realizzabile dalla stessa invenzione. I filtri passa banda 2, 3, 4 vengono quindi centrati sulle frequenze predominanti identificate in modo che le stesse possano transitare senza apprezzabile attenuazione, ma con eliminazione delle componenti di rumore e fuori banda che andrebbero a causare errori nell’esatta identificazione del disturbo.
Benché in diverse forme realizzative del dispositivo i filtri 2-4 possano essere sia analogici che digitali, filtri digitali sono preferibili per la maggior facilità nella riconfigurazione.
All’uscita di ciascun filtro passa banda sono collegati degli sfasatori 5,6,7, anch’essi configurabili, atti ad introdurre sul corrispondente segnale uscente da ciascun filtro una opportuna fase.
In particolare, la fase da introdurre all’uscita dei singoli filtri sarà preferibilmente pari o prossima a 180°, dove l’approssimazione tiene in conto degli sfasamenti dei circuiti a valle, dello sfasamento in funzione della frequenza e del ritardo di propagazione spaziale dopo la conversione elettroacustica.
Come per il microfono e i filtri, anche gli sfasatori potranno essere sia di tipo analogico che digitale, purché configurabili.
Dopo l’operazione di filtraggio mediante i filtri 2-4 e l’introduzione della corretta fase mediante gli sfasatori 5-7, scelta in base alle caratteristiche del segnale di rumore da ridurre, le singole aliquote del segnale uscenti dagli sfasatori vengono ricombinate in un nodo di somma 8 che potrà anch’esso essere analogico che digitale.
Il segnale riprodotto uscente dal nodo 8 viene quindi applicato sia ad un preamplificatore a guadagno variabile 10 seguito da un primo amplificatore di potenza 12 il quale pilota il primo altoparlante 14 che ad un ulteriore sfasatore configurabile 9 seguito da una seconda catena di amplificazione comprendente un secondo preamplificatore a guadagno variabile 11 seguito da un secondo amplificatore di potenza 13, la quale pilota un secondo altoparlante 15.
Gli altoparlanti 14, 15, alimentati dai segnali in ingresso filtrati, rifasati ed amplificati a seconda delle caratteristiche del rumore ambientale rilevato dal microfono 1, emettono pertanto un segnale acustico di attenuazione alle stessa frequenze e in contro fase al rumore ambientale originario.
Secondo l’invenzione, l’aliquota di rumore ambientale restante è quindi misurata in due o più punti attraverso microfoni ambientali di retroazione 18,19, seguiti dalla catena di preamplificazione 17,20, e da rispettivi convertitori analogici digitali 16, 21 necessari nel caso si scelga un’unità di controllo di tipo digitale. Ovviamente nel caso di unità di controllo analogica tali convertitori non sono presenti.
Secondo l’invenzione, i segnali provenienti dai microfoni di retroazione 18, 19, vengono ricevuti da una unità di controllo 23 (analogica o digitale) la quale provvede alla acquisizione e all’elaborazione numerica dei segnali.
Alla unità 23, che è collegata almeno ai filtri 2-4, agli sfasatori 5-7 e 9, ed ai preamplificatori a guadagno variabile 10-11, come mostrato dalle linee di collegamento a tratteggio in figura 1, è inoltre affidato il controllo della selezione delle fasi e delle ampiezze dei segnali di attenuazione che viene eseguito secondo un algoritmo di controllo proposto allo scopo.
Vantaggiosamente, l’utilizzo di filtri passa banda configurabili 2,3,4, consente di applicare e focalizzare l’algoritmo di riduzione del rumore nella banda di frequenze dove lo stesso è predominante.
Ciò consente di ottimizzare le prestazioni evitando la generazione di segnali spuri che possono costituire a loro volta un rumore addizionale.
Nel funzionamento, una volta identificata e selezionata la banda o le bande frequenziali dove il rumore risulta essere predominante, il sistema provvedere al settaggio della corretta fase sulla banda/sulle bande di interesse al fine di sintetizzare il corretto segnale da inviare allo speaker esterno 14, dopo l’opportuna amplificazione. Il segnale prodotto in contro fase rispetto al segnale di rumore, riduce o cancella del tutto lo stesso.
I microfoni ambientali 18,19 misurano il livello del rumore residuo fornendo informazioni all’unità di controllo che dinamicamente e in tempo reale corregge le fasi sulle singole bande, sulla catena di uscita e l’ampiezza del segnale da applicare sull’uscita principale 14.
L’unità di controllo provvede alla selezione dei microfoni 18 o 19 a seconda della zona in cui si vuole privilegiare la riduzione del rumore. Il numero di tali rivelatori può essere arbitrario e posizionati in vari punti dello spazio di interesse.
La sezione che termina con l’altoparlante 15 viene utilizzata se è necessario cancellare il rumore ambientale in una regione dello spazio non ortogonale all’altoparlante principale 14.
A questo scopo, selezionando opportunamente la fase dello sfasatore 9 e il guadagno del preamplificatore 11, è possibile cambiare la direzione dell’onda di attenuazione del rumore.
L’invenzione può inoltre prevedere l’utilizzo di un numero superiore di uscite.
In una forma preferita di realizzazione, il dispositivo dell’’invenzione prevede inoltre uno o più sensori di vibrazioni 27 in modo da poter intervenire su una corrispondente macchina presente nell’ambiente di lavoro, ottimizzandone le prestazioni in termini energetici ed acustici.
Vantaggiosamente, il dispositivo potrà comunicare attraverso una interfaccia IP 22, con possibilità di lavorare in Cloud e di interagire in maniera operativa con altri eventuali dispositivi, posizionati nello stesso ambiente di lavoro o remoti.
Possono inoltre essere presenti una porta di comunicazione, ad esempio del tipo RS232-USB 24 e/o un modulo WiFi per la connessione senza fili 25.
Il dispositivo potrà inoltre interagire con altri sistemi o macchinari utilizzando segnali analogici e/o digitali 26 di ingresso/uscita.
A titolo di esempio, viene descritto un algoritmo di attenuazione utilizzabile secondo l’invenzione.
L’algoritmo proposto prevede i seguenti passi, sintetizzati nel diagramma di flusso della Fig. 2: 1) l’analisi frequenziale delle componenti di rumore attraverso una FFT (Fast Fourier Transform) sul segnale proveniente dal microfono 1, eseguita mediante l’invenzione proposta nella modalità di apprendimento ambientale;
2) l’identificazione delle componenti frequenziali di rumore predominanti, attraverso la comparazione con una soglia prestabilita dei moduli delle componenti calcolate al punto (1);
3) il settaggio delle frequenze centrali dei filtri passa banda 2,3,4 da parte dell’unità di controllo 23 secondo l’analisi del punto (2). Nella versione numerica si tratta di filtri FIR (Finite Impulsive Response) in cui la banda viene cambiata cambiando i coefficienti del filtro stesso;
4) l’introduzione su ciascuna linea filtrata di una fase pari a 180° più o meno un’aliquota variabile la cui entità è proporzionale all’ampiezza della componente del rumore residuo misurato a quella determinata frequenza;
5) la ricomposizione eseguita come somma 8 dei segnali provenienti dai rami 2,3,4 al fine di generare il segnale di attenuazione;
6) l’amplificazione con guadagno variabile 10 del segnale di attenuazione seguita dall’amplificazione di potenza 13 al fine di pilotare lo speaker ambientale 15;
7) l’acquisizione del rumore residuo attraverso il microfono 17;
8) l’elaborazione del segnale residuo al punto (7) mediante l’unità di controllo 23. Tale elaborazione, effettuata preferibilmente in maniera numerica, consiste in una ulteriore analisi frequenziale mediante algoritmo FFT atta ad identificare sia l’ampiezza che la fase delle componenti frequenziali di rumore residuo. Dette componenti, in regime stazionario, hanno frequenze similari a quelle selezionate come frequenze centrali dei filtri passa banda del punto (3). Se la differenza tra le frequenze identificate al punto (1) e quelle identificate sul rumore residuo è superiore ad una predefinita soglia, l’unità di controllo provvede alla variazione delle frequenze centrali dei filtri al punto (3). In ogni caso operativo, tale variazione avviene con costante temporale molto più lenta rispetto ai tempi tipici di elaborazione, nell’ottica di evitare instabilità dell’algoritmo;
9) la definizione da parte dell’unità di controllo delle corrette fasi degli sfasatori 5,6,7 del punto (4) e del fattore di amplificazione 10.
L’aggiunta o la sottrazione di un delta di fase rispetto al 180° del punto (4) corrispondente alla iesima linea passa banda avviene proporzionatamente all’ampiezza della corrispondente armonica del rumore residuo dei punti (7) e (8). Il coefficiente di guadagno G, 10 viene calcolato in dipendenza dell’ampiezza del segnale di rumore residuo misurato al punto (7).
In un aspetto vantaggioso dell’invenzione, il dispositivo descritto consente l’ottimizzazione delle prestazioni delle macchine ad uso industriale ad esso operativamente connesse, con incremento dell’affidabilità delle stesse, la riduzione dei consumi energetici l’aumento delle produttività industriale oltre che la riduzione del rumore prodotto nell’ambiente di lavoro.
Grazie alla possibilità di interfacciare il dispositivo con le macchine coinvolte nei processi produttivi, il dispositivo stesso può infatti operare come interfaccia di processo al sistema gestionale della azienda.
L’analisi del rumore e delle vibrazioni sono infatti informazioni utili per controllare sia il processo produttivo ad esempio per evidenziare derive dal corretto funzionamento della macchina e/o utensili di lavorazione. Inoltre, interfacciando in modo opportuno il dispositivo oggetto di invenzione con la macchina, si possono ottimizzare le condizioni di lavorazione e, dato il collegamento in rete, interfacciare la macchina stessa in un sistema industria 4.0. I protocolli di comunicazione saranno di tipo standard, come MQTT o equivalenti.
La componentistica impiegata e le logiche costruttive consentono, inoltre sia per le componenti software che hardware di poter effettuare le configurazioni necessarie per la ottimizzazione e l’adattamento del dispositivo alla specifica destinazione d’uso.
L’invenzione descritta consegue pertanto importanti vantaggi.
Un primo aspetto vantaggioso della presente invenzione è che il sistema di controllo potendo interfacciarsi sia con le macchine che con sistemi gestionali è in grado di gestire in modo efficiente ed affidabile la riduzione del rumore interagendo con le macchine e/o la rete aziendale, e consente di ottimizzare il funzionamento delle macchine stesse anche in relazione al rumore, e questo sia singolarmente che in un contesto più complesso.
Ipotizzando una rete aziendale, composta da più macchine e associando a ciascuna macchina un dispositivo oggetto della presente invenzione, oltre alla riduzione del rumore è possibile, attraverso il gestionale aziendale, modulare l’ottimale gestione di ciascuna macchina al fine di migliorare le performance produttive riducendo sia il rumore che i consumi energetici, a beneficio della qualità del prodotto e della minore usura delle macchine.
Un ulteriore aspetto vantaggioso è che il dispositivo, con o senza controllo del gestionale aziendale, può fornire riferimenti funzionali al PLC o CNC di una macchina ad esso associata al fine di variare, all’interno di un range opportuno, le condizioni di esercizio della macchina stessa. Inoltre, qualora la macchina lo consente, può trasmettere al gestionale alcune informazioni fondamentali per il controllo in ottica di industria 4.0. In particolare, nel caso in cui il dispositivo evidenzi variazioni di rumore o vibrazioni, i dati disponibili possono essere utilizzati dal controllo di produzione al fine di scongiurare che un prodotto difettoso possa proseguire nel flusso produttivo.
L’invenzione, grazie alla disponibilità di diverse uscite, consente altresì una selettività spaziale dei livelli di abbattimento del rumore a seconda delle zone di interesse.
Risultati sperimentali
Prove in laboratorio effettuate con segnali di test stazionari hanno evidenziato, attraverso misure strumentali su postazione simulata, una riduzione del rumore di circa 4.5 dB. Inoltre su di una macchina che opera in regime stazionario è stato possibile generare un segnale di attenuazione, anche non controllato elettronicamente, che ha prodotto una riduzione del rumore di circa 3.7 dB.
Le simulazioni e i rilievi sul campo consentono al dispositivo presentato, con alta attendibilità, una riduzione di rumore compresa tra i 3 e 6 dB.
Pertanto il dispositivo proposto consente su tali postazioni l’utilizzo di dispositivi auricolari leggeri al posto di cuffie, con riduzione degli intervalli dei controlli medici e riduzione di malattie professionali legate all’udito.
Per ciò gli obiettivi minimi prefissati sarebbero sufficienti a conseguire importanti benefici sul benessere del lavoratore.
Inoltre utilizzando controlli di regolazione ottimizzata tramite sensori in rete, applicati sui motori delle macchine di lavorazione, hanno permesso una riduzione di circa 2.8 dB del rumore prodotto.
In aggiunta nei motori delle macchine di lavorazione è stato constatato che, anche solo una riduzione di velocità del 10% consente un risparmio energetico dal 10% al 20% rispetto alle normali condizioni di utilizzo. Ciò è dovuto al fatto che le macchine stesse hanno margini temporali di regolazione rispetto alle produttività previste o flusso di prodotto.
La presente invenzione è stata descritta secondo forme preferite di realizzazione ma varianti equivalenti possono essere concepite senza uscire dall'ambito di protezione dell'invenzione.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di attenuazione attiva e controllo del rumore ambientale, comprendente: un microfono ambientale (1) per rilevare un rumore ambientale comprendente una o più frequenze predominanti, e convertire il rumore ambientale rilevato in un corrispondente segnale elettrico di attenuazione, uno o più filtri passa banda (2, 3, 4) collegati in parallelo a detto microfono (1) per ricevere il segnale elettrico uscente dal microfono, in cui detti filtri (2, 3, 4) essendo centrati su bande di frequenze configurabili ed adattabili in base al segnale di rumore ed alle sue frequenze predominanti, uno o più sfasatori (5, 6, 7) collegati ciascuno in uscita ad un rispettivo filtro passa banda (2, 3, 4), in cui detti sfasatori sono configurabili per introdurre sul corrispondente segnale uscente da ciascun filtro una fase pari o prossima a 180° ed emettere corrispondenti segnali sfasati, un nodo di somma (8) collegato in uscita a detti sfasatori per ricombinare le rispettive aliquote del segnale ed emettere un segnale ricombinato, almeno una catena di amplificazione del segnale ricombinato, comprendente un preamplificatore a guadagno variabile (10, 11) seguito da un amplificatore di potenza (12, 13), per emettere un segnale amplificato, almeno un altoparlante (14, 15) alimentato da detto segnale amplificato per convertire il segnale amplificato in un segnale acustico di attenuazione del rumore ambientale, uno o più microfoni ambientali di retroazione (18, 19) per rilevare una aliquota di rumore ambientale residuo e convertirla in un segnale elettrico di retroazione, almeno una catena di preamplificazione (17,20) per amplificare detti segnali di retroazione, almeno una unità di controllo (23) configurata per acquisire detti segnali di retroazione e operativamente connessa per controllare la configurazione di almeno detti filtri (2-4), detti sfasatori (5-7) e detto preamplificatore a guadagno variabile (10-11), in cui la unità di controllo (23) è disposta per eseguire l’elaborazione numerica dei segnali di retroazione acquisiti e configurare le fasi e le ampiezze del segnale di attenuazione secondo un algoritmo di attenuazione eseguito in risposta alla elaborazione del segnale di retroazione acquisito.
  2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto nodo (8) è collegato in uscita ad un ulteriore sfasatore configurabile (9) seguito da una seconda catena di amplificazione comprendente un secondo preamplificatore a guadagno variabile (11) seguito da un secondo amplificatore di potenza (13), la quale pilota un secondo altoparlante (15) per convertire il segnale amplificato in un ulteriore segnale acustico di attenuazione del rumore ambientale, in cui detto ulteriore sfasatore (9) e detto secondo preamplificatore a guadagno variabile (11) sono operativamente connessi a detta unità di controllo (23).
  3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente uno o più sensori di vibrazioni (27) collegato a detta unità di controllo (23) per inviare segnali associati allo stato vibrazionale di uno o più macchine presenti nell’ambiente.
  4. 4. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente una interfaccia IP (22) collegata a detta unità di controllo (23).
  5. 5. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente una porta di comunicazione e/o un modulo WiFi per la connessione senza fili (25).
  6. 6. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente linee di segnali analogici e/o digitali (26) in ingresso/uscita per interfacciarsi con altri dispositivi o con altri sistemi o macchinari.
  7. 7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui detta unità di controllo (23) è configurata per eseguire un algoritmo di attenuazione comprendente le seguenti fasi: analisi frequenziale delle componenti di rumore attraverso una trasformazione FFT sul segnale proveniente dal microfono (1); identificazione delle componenti frequenziali di rumore predominanti, attraverso la comparazione con una soglia prestabilita dei moduli delle componenti calcolate in detta fase di analisi frequenziale; settaggio delle frequenze centrali dei filtri passa banda (2,3,4) in base alle componenti frequenziali identificate in detta fase di identificazione; introduzione su ciascuna linea filtrata di una fase pari a 180° più o meno un’aliquota variabile la cui entità è proporzionale all’ampiezza della componente del rumore residuo misurato a quella determinata frequenza; ricomposizione eseguita come somma dei segnali provenienti dai rami (2,3,4) e generazione di un segnale di attenuazione; amplificazione con guadagno variabile del segnale di attenuazione seguita dall’amplificazione di potenza al fine di pilotare l’altoparlante ambientale (15); acquisizione del rumore residuo attraverso il microfono (17); elaborazione del rumore residuo acquisito e identificazione delle frequenze del rumore residuo; se la differenza tra le frequenze identificate in detta fase di analisi frequenziale delle componenti di rumore e quelle identificate in detta fase di elaborazione del rumore residuo acquisito è superiore ad una predefinita soglia, variazione delle frequenze centrali in detta fase di settaggio delle frequenze centrali dei filtri passa banda; definizione, in detta fase di introduzione di una fase su ciascuna linea filtrata, delle corrette fasi degli sfasatori (5,6,7) e di un corretto fattore di amplificazione in detta fase di amplificazione del segnale di attenuazione.
  8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui, in detta fase di introduzione su ciascuna linea filtrata di una fase, l’aggiunta o la sottrazione di un delta di fase rispetto al 180° corrispondente alla i-esima linea passa banda avviene proporzionatamente all’ampiezza della corrispondente armonica del rumore residuo.
  9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui, in detta fase di amplificazione, il coefficiente di guadagno viene calcolato in dipendenza dell’ampiezza del segnale di rumore residuo acquisito.
  10. 10. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 7-9, in cui detta elaborazione del segnale residuo viene effettuata in maniera numerica, tramite analisi frequenziale mediante algoritmo FFT atta ad identificare sia l’ampiezza che la fase delle componenti frequenziali di rumore residuo.
  11. 11. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 7-10, in cui dette fasi di analisi frequenziale ed identificazione delle componenti frequenziali di rumore predominanti sono eseguite preliminarmente in modalità di apprendimento ambientale.
IT102019000005116A 2019-04-04 2019-04-04 Dispositivo di attenuazione attiva e controllo del rumore IT201900005116A1 (it)

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WO1993003479A1 (en) * 1991-07-30 1993-02-18 Active Noise And Vibration Technologies Inc. Noise reduction system
JPH06149270A (ja) * 1992-11-11 1994-05-27 Fujitsu Ten Ltd 騒音制御装置
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