Control activo de ruido

Publicado: 01/11/2011 en Introducción al Audio Digital

Buenas noches a todos.

Buscando por internet he encontrado un artículo sobre control activo de ruido. Todo el artículo corre por cuenta de un grupo de investigación que realizó orientado hacia este aspecto.

“El control activo de ruido es una nueva técnica para atenuar, eliminar o cancelar el ruido acústico. La atenuación de dicho ruido se realiza generando un nuevo ruido (antirruido) mediante dispositivos electroacústicos de tal forma que en una zona de interés del medio acústico se produzca una interferencia destructiva (ondas de presión en oposición de fase).

Ruido exterior Análisis y procesado digital Onda resultante

 

 

 

 

 

Un controlador activo de ruido está formado por: un sensor de referencia (un micrófono, tacómetro, acelerómetro, etc.), un controlador electrónico que modifica en amplitud y fase la señal del sensor de referencia, un altavoz que genera ondas de presión y un micrófono de realimentación al sistema que sirva para modificar su funcionamiento y conseguir disminuciones de presión acústica justamente donde esté colocado el mismo. Con tales elementos se intenta conseguir una disminución de nivel de presión sonora en una determinada zona del espacio, con una dimensión aproximada entorno a la décima parte de la longitud de onda. El sistema puede generalizarse para un sistema múltiple, es decir, para conseguir la atenuación de varias zonas espaciales de un determinado recinto. En este caso, se necesitan al menos tantos altavoces como zonas a cancelar.

Aplicaciones típicas

El funcionamiento optimo de los sistemas de control activo de ruido se produce en ruidos confinados en espacios pequeños como puedan ser conductos, automóviles, tubos de escape, auriculares, etc. Para estas aplicaciones ya se ha demostrado con éxito la atenuación acústica que se consigue. Poco a poco empiezan a comercializarse los primeros controladores activos de ruido para estas aplicaciones.

Control activo de ruidos en protectores auditivos

Los auriculares activos utilizan el principio de superposición de ondas acústicas para cancelar las bajas frecuencias, permitiendo el paso de otras señales: señales de voz o tonos de aviso. Estos protectores auditivos están provistos, aparte del altavoz, de un pequeño micrófono y un chip DSP. Este circuito es el encargado de generar las señales que actuarán como ondas de presión en oposición de fase.

Control activo de ruido en conductos

En un tubo las ondas de bajas frecuencias se propagan como ondas planas a lo largo de su eje. Colocando un micrófono de referencia, uno o varios altavoces, y un micrófono de error, en este mismo orden según la propagación de las ondas y lo más próximo a la fuente de ruido, es posible obtener excelentes resultados de atenuación en toda la longitud del conducto.

Control activo de ruido en aviones
El control activo de ruido en aviones es un tema de constante interés e investigación, debido sin duda a las mejoras en cuanto a peso y volumen puede ofrecer esta técnica en el diseño de aeronaves respecto a las técnicas pasivas de control. Tales mejoras conllevan un cconsiderable ahorro de combustible por lo que no tardarán en implementarse en los nuevos modelos de aviones.Los sensores de referencia pueden ser acelerómetros colocados en las proximidades de los motores. Los altavoces, se colocan en el reposacabezas de cada uno de los asientos o bien se distribuyen de forma camuflada en los paneles del habitáculo. Se consiguen atenuaciones importantes de todas las componentes periódicas del ruido en el margen de frecuencias comprendido entre 50 y 500 Hz. Diversas compañías aéreas empiezan ya a introducir estos sistemas de control. A continuación se muestra uno de estos sistemas comerciales.

Control activo de ruido en el automóvil
El control activo de ruido acústico en automóviles también se empieza a desarrollar rápidamente por las mismas razones que se aplican en las aeronaves: minimizar el tamaño y el peso del habitáculo para conseguir importantes atenuaciones acústicas. El ruido que se puede encontrar en el habitáculo de un coche está producido principalmente por tres fuentes: motor, rodadura y viento. De estos tres ruidos el mas fácil de eliminar es el ruido del motor, ruido de componentes periódicas. La atenuación de los otros dos tipos de ruido, al ser ruidos de banda ancha, no es tan significativa como lo es la atenuación del ruido de motor.
Los sensores suelen ser micrófonos, acelerómetros y tacómetros.Los actuadores electroacústicos son los propios altavoces del equipo de audio. El tipo de control depende de la aplicación en concreta: o bien crear zonas de silencio concretas alrededor de los reposacabezas, o bien atenuar el nivel de presión acústica del ruido de forma global, es decir, en todo el habitáculo. Este último objetivo no es fácil de lograr y el diseño del sistema de control es bastante complejo.”
David Dimas Vaz
Fuente utilizada:
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