Search

مهندسی کنترل نویز یا نوفه

خرید فیلتر شکن

Noise Control Engineering
یکی از بحث هایی که مدتها بود که علاقمند بودم روی وب از آن مطلب بگذارم مطالبی در مورد رشته مهندسی کنترل نویز یا نوفه بود
ممکن است برخي از دوست ها تهم اکنون اسم این رشته را نشنیده باشند ولی بدانید که چنین رشته ای وجود دارد
از نظر خودم رابطه معنا داری را بین مهندسی مخابرات مهندسی کنترل نویز حس کردم
همان گونه که می دانید نویز یکی از خیلی مهم ترین و کلیدی ترین مفصل ترین بحث های مخابراتی است
حال این شاخه منحصرا در یک قالب یک رشته کاملا مجزا مورد تحصیل تحقيق قرار گرفته است.
در کشور های صنعتی و گسترش یافته نویز مقوله مهمی حساب می شود وباید نویز در هر اهمیت ساختاری است درست علمی و اصولی باروش ها و تکنیک هایی مدیریت شود
در کشور های اروپایی جریمه های سنگینی برای کارگاهها کارخانه هایی که نویز فراتر از استاندارد تولید کنند در نظر گرفته شده است.لذا بسیار زیاد ی از آنها رو به استخدام یا مشاوره با مهندسین کنترل نویز آورده اند تا در یک مقیاس بزرگ با یاری دید مهند سی راهکارهایی را جهت كم شدن انواع نویز در محیط از عبارت صوتی ارتعاشی و غیره بکار ببرد

کنترل فعال نويز ارتعاشات:
از عبارت شیوه هايي که براي كم شدن اثرات صداها ارتعاشات ناخواسته به کار مي رود،راهنمای کنترل فعال نويز و ارتعاش (ANC و AVC) مي باشد. راههاي قديمي که به کنترل غيرفع ال موسومند، بر مبناي عايق کاري و مصرف از دمپرها استوارند. حال آنکه در کنترل فعال بعد از تشخيص صدا يا ارتعاش به وسيله يک سنسور سيگنالي عکس زیبا سيگنال دريافت شده به سيستم اعمال مي شود، حاصل برهمنهي اين دو سيگنال كم شدن اثرات نويز ارتعاشات را به همراه دارد. وجود تراشه هاي پردازش سيگنال با ابعاد بسيار کوچک امکان تهیه ANC هايي به منظور استفاده هاي پزشکي را فراهم کرده است. از مهمترين فرد دهاي آن اصلاح تينيتوس (وزوز گوش) مي باشد. مصرف از ANC در کارخانجات هواپيماهاي جنگي کلاً محيطهايي که صداهاي مزاحم متداوم موجود است بسيار مناسب مي باشد. در اين متن آموزش ANC و AVC به همراه چند مورد فرد دهايشان ذکر شده است.

در بسياري از موارد سکوت موجود به اين علت نيست که هيچ صدايي وجود ندارد. بلکه در گوش ما يک مجموعه در حال تکاپو هستند تا ما صداهاي آزار دهنده را نشنويم. هرگاه يکي از اين عوامل مختل شود به تينيتوس مبتلا مي شويم. يعني نوعي صداي وزوز دائما مي شنويم. چنانچه شما يکي از مبتلايان به اين بيماري باشيد به کنترل فعال به عنوان يکي از اصلاح هاي تينيتوس توجه بيشتري خواهيد کرد.

يکي از متداولترين روشهاي حذف صداهاي ناخواسته، در محيطهاي بسته عايق کاري سقف و ديوارها مي باشد. اين گونه روشها که به شيوه هاي کنترل غير فعال نويز موسوم می باشند ، فرکانس هاي بالا مياني را به بهتر ي دمپ مي کنند. ولي از آنجا که ابعاد جرم عايقهاي مورد نياز رابطه مستقيم با طول موج نويز دارد، لذا هرچه فرکانس صوت مزاحم کمتر طول موجش بيشتر باشد عايق سنگينتر حجيمتري موزد نياز است.

در دههء ۱۹۳۰ ايده کنترل فعال نويز ((Active Noise Control بیان شد. در دههء ۱۹۵۰ پيشرفتهاي بيشتري کرد، اما به هر حال بدون وجود کامپيوترهاي پيشرفته ديجيتالي مصرف عملي از اينروش امکانپذير نبود. در دهه هاي ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ کنترل فعال به عنوان يکي از مباحث عمده در تحقيقات بیان شد. در حال حاضر سالانه چندصد مقاله کاربر دي در اين مورد نوشته مي شود چندين مجموعه به توليدات ANC اختصاص يافته اند.[۱]

در اينروش ابتدا صدا ارتعاش مزاحم شناسايي مي شود، پس سيگنال عکس زیبا آن ساخته مي شود و به سيستم اعمال مي گردد. اين سيگنال که به سيگنال کنترلي موسوم است قادر است صدا يا ارتعاش مزاحم را حذف نمايد. اگر اين کنترل به بهتر ي انجام شود هيچ صدايي شنيده نخواهد شد

جهت مثال فرض کنيد که يک نيرو به جسمي صلب ساکني وارد مي شود. براي آنکه جلوي حرکت جسم را بگيريم مي توانيم نيرويي مساوي اما در خلاف جهت نيروي اولي به جسم وارد کنيم وارد کنيم. در اين صورت جسم در حالت سکون باقي خواهد ماند. اگر نيروي اول بيشتر شود نيروي دوم نيز بايد بيشتر شود تا حالت سکون همچنان حفظ شود. به عبارتي اين کنترل نوعي کنترل فعال است.

کنترل فعال نويز

ما با دوراهنمای اصلي در کنترل فعال نويز مواجهيم:

۱-۱- حذف فعال نويز(Active Noise Cancellation) ANC

در اينآموزش عملگرها منابع صوتي هستند که صدايي با فاز مخالف صداي مزاحم توليد مي کنند. وقتي حرف از ANC ميشود اکثراً اينروش را مد نظر دارند.هرچه اختلاف فاز سيگنال نويز سيگنال کنترلي به ۱۸۰ درجه نزديکتر مي شود دامنه موج حاصل جمعشان کمتر مي شود. تا جايي که در ازاي اختلاف فاز ۱۸۰ درجه عملا هيچ صدايي شنيده نخواهد شد.

۱-۲- Amplified earmuffs

دراينروش بر خلافآموزش Active Noise Cancellation نه فرکانس نه دامنه سيگنال کنترلي با فرکانس دامنه نويز مساوی ي ندارد. بلكه سيگنال کنترلي نسبت به نويز دامنه بيشتر و فرکانس کمتري دارد.اينروش براي بيماران مبتلا به تينيتوس(وزوز گوش) پيشنهاد مي شود. در اينروش صدايي با انرژي بيشتر از صداي وزوز گوش توليد شده سبب مي شود که تاثیر صداي وزوز کاهش پيدا کرده و مزاحمت کمتري ايجاد نماید . در واقع صداي آزار دهنده که داراي فرکانس بالا و دامنه کم است در صداي پس زمينه گم مي شود. و صداييکه شنيده خواهد شد به صداي پس زمينه زياد شبيه خواهد بود.

محدوديت فرکانسي در ANC

اگر نويز با طول موج بيشتري از ابعاد محيط داشته باشيم مي توانيم آن را يک بعدي فرض کنيم.

به عنوان مثال در کانال کولر موجي با طول موج ۱m را مي توانيم يک بعدي تصور کنيم.

اگر موجي با فرکانس بالاتر داشته باشيم انعکاس در محيط رخ مي دهد خنثي سازي موج از اينروش دچار مساله خواهد شد.

بنابراي نروش ANC جهت حذف نويز با فرکانسهاي بالا مناسب نيست. براي بدست آوردن نتايج بهتر در عمل از هر دوروش فعال غير فعال همزمان براي كم شدن نويزهايي با فرکانس پايين و بالا استفاده مي کنند

از طرف ديگر هر چه پهناي باند نويز بيشتر باشد کنترل آن مشکلتر مي باشد. جهت مثال کنترل نويزي که وزش باد بر روي بدنه يک هواپيما ايجاد مي نماید بسيار مشکلتر از کنترل نويزي است که در اثر چرخش پره هاي هواپيما با يک دور ثابت توليد مي شود.




پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *