DE2721754A1 - Verfahren und vorrichtung zur verringerung des pegels von stoergeraeuschen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur verringerung des pegels von stoergeraeuschen

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DE2721754A1 DE19772721754 DE2721754A DE2721754A1 DE 2721754 A1 DE2721754 A1 DE 2721754A1 DE 19772721754 DE19772721754 DE 19772721754 DE 2721754 A DE2721754 A DE 2721754A DE 2721754 A1 DE2721754 A1 DE 2721754A1
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Description

SM HoTm, '*' 8000 MOndiwi 40,
nrillgrathstrae« 1» nln. ,__ o u u „ ^ _ Elsenacher Straf*
Ortlach 1« Dipl.-I ng. H. H. Bahr
Dipl.-Phys. Eduard Betzier 51014 Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl Μ3013
•legrammantchrlft: Telegrammanschrltt:
•hrpatente Herr» PATENTANWÄLTE Babetzpat Mönchen
•lex 08228853 Telex 5215360
~| Bankkonten:
Bayerische Vereinsbank München 952 2S7 Dresdner Bank AQ Herne 7-520 Λ f» Λ m rt ·■ f Postscheckkonto Dortmund 558 88-467
Ret: MO 5954
In der Antwort bitte angeben Zuschritt bitte nach:
München
SOUND ATTENUATORS LIMITED Colchester / England
Verfahren und Vorrichtung zur verringerung des Pegels von Störgeräuschen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung unerwünschter Schwingungen, die an einem bestimmten Ort von einer Quelle (einer Punktquelle oder einer verteilten Quelle) empfangen werden. Die Erfindung bezieht sich auf die Anwendung der Technik, die allgemein als "aktive Dämpfung" bezeichnet wird, bei der eine unerwünschte Schwingung an dem Ort wenigstens teilweise durch eine (z.B. von einem Signalgenerator) besonders erzeugte und zu dem Ort geleitete Unterdrückungsschwingung beseitigt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur aktiven Dämpfung, bei denen eine bestimmte vorherige Information wie hinsichtlich der zu dämpfenden Schwingung zur Verfügung steht und somit eine besondere Beziehung zur Verringerung der Schwingungen einer Quelle sich wiederholenden Schalls (z.B. einer Brennkraftmaschine) hat.
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In der US-PS 3 071 752 ist eine Vorrichtung zur Verringerung des Verteilungseffektes eines sich wiederholenden Geräuschs einer Maschine bei einem Sonargerät beschrieben, das von der Aufzeichnung des sich wiederholenden Geräusches Gebrauch macht, angetrieben durch die Maschine, um Hnterdrückungssignale zu erzeugen, die dem Sonargerät zugeführt werden können, um das Grundgeräusch der Maschine wenigstens teilweise zu unterdrücken. Die Aufzeichnung kann auf einem Magnetband oder einer Magnetplatte durchgeführt werden, das bzw. die von einer Antriebswelle der Maschine angetrieben wird. Dabei wird vorgeschlagen, daß, wenn der charakteristische Schall der Maschine in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen unterschiedlich ist, für jeden Geschwindigkeitsbereich eine einzelne Aufzeichnung durchgeführt werden kann, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die Aufzeichnungen umzuschalten, wenn sich die Maschinengeschwindigkeiten erhöhen oder verringern.
Die in dieser Patentschrift beschriebene Vorrichtuna hat erhebliche Nachteile. Es ist sehr schwer, eine genaue Synchronisierung der Aufzeichnung und der Maschine unter stark verschiedenen Arbeitsbedingungen sicherzustellen, und die Qualität der Aufzeichnung nimmt mit der Zeit ab. Außerdem wird das abgegebene Geräusch der Maschine durch viele Parameter beeinflußt, die eine große Anzahl verschiedener Aufzeichnungen (und Einrichtungen zur Auswahl, welche zu einem bestimmten Zeitpunkt erforderlich ist) erfordern, wenn alle möglichen Änderungen und Zustände berücksichtigt werden.
Außerdem muß eine mechanische Verbindung zwischen der das Geräusch erzeugenden Maschine und der restlichen Vorrichtung vorhanden sein, die nicht möglich oder zumindest nicht erwünscht ist.
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Die Verbindung schafft eine verbesserte Methode der Verringerung der Amplitude unerwünschter Schwingungen einer Quelle eines sich wiederholenden Geräusches an einem bestimmten Ort, das von der Quelle nur ein Triggersignal ableitet.
Da die Art der Primärwelle, die von der Quelle erzeugt wird, in jedem Falle ihrer Erzeugung gleich ist, genügt die Information, wenn die Quelle die Primärwelle erzeugt, um eine sekundäre Unterdrückungswelle zu erzeugen und zu dem bestimmten Ort zu leiten.
Die Erfindung schafft daher ein Verfahren zur Verringerung der Amplitude von Schwingungen, die ar einem bestimmten Ort von einer ein sich wiederholendes Geräusch abgebenden Quelle erzeugt werden, wobei dem Ort eine besonders erzeugte Sekundärschwingung zugeführt wird, die wenigstens teilweise die Schwingungen der Quelle an dem Ort unterdrückt, das sich dadurch auszeichnet, daß von der Quelle ein Triggersignal abgeleitet wird, das zur Synchronisierung der Erzeugung der Sekundärschwingung mit der zu unterdrückenden Schwingung verwendet wird, und daß der Generator für die Sekundärschwingung so ausgebildet ist, daß sein Ausgangssignal angepaßt wird, um die Unterdrückung der unerwünschten Schwingungen der Quelle an dem Ort zu verbessern.
In der einfachsten Ausführungsform des Verfahrens wird ein Schallerzeugungssystem voreingestellt, um einen Unterdrückungsimpuls abzugeben, der mit dem charakteristischen Schall einer Explosion eines Dieselauspuffs oder eines Stoßes bzw. Schlages eines pneumatischen Straßenbohrers an einem bestimmten Ort entfernt von der Schallquelle zusammenwirkt. Das Schallerzeugungssystem wird (mit einer geeigneten voreingestellten Verzögerung) getriggert, um jedesmal einen Unterdrückungsimpuls zu erzeugen, wenn ein Triggersignal von der Quelle empfangen wird, das angibt,
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daß ein Primärschallimpuls abgegeben wird. Wenn Primärschallimpulse in einem merklichen Maß abgegeben werden, die jedesmal gleich sind, kann ein voreingestelltes System leicht und billig eine erhebliche Verringerung des Schallpegels an dem Ort bewirken.
Zweckmäßigerweise ist der Generator zur Erzeugung der Sekundärschwingungen so ausgebildet, daß sein Ausqangssignal auf der Grundlage des bei der Unterdrückung der unerwünschten Schwingungen der Quelle erreichten Erfolges angepaßt werden. Wendet man eine Anpassungstechnik an, ist es unwesentlich, welche Form die Sekundärschwingung zunächst hat, da jedesmal, wenn ein Impuls einer unerwünschten Schwingung von der Quelle erzeugt wird, eine Neuanpassung durchgeführt werden kann, und wenn das System so programmiert ist, daß es die erfolgreichste Sekundärschwingung aussucht, ist es nur eine Frage der Zeit, bevor die richtige Sekundärschwingung gefunden ist, um den gewünschten Unterdrückungsgrad zu erreichen. Die Anpassungstechnik kann ein Mikrophon verwenden, das sich an dem Ort befindet, um die Qualität der gleichzeitigen Unterdrückungswirkung zu ermitteln, und es kann ein einfacher Speicher verwendet werden, um zu bestimmen, ob nach einer Änderung des Unterdrückungsimpulses die Unterdrückungswirkung verbessert wurde.
Das elektrische Triggersignal zur Synchronisierung der Erzeugung der Sekundärschwingung kann von einem Mikrophon abgeleitet werden, das nahe der Quelle liegt, oder für den Fall, daß die Quelle eine Drehmaschine oder eine eine Hin- und Herbewegung ausführende Maschine ist, kann das Synchronisierungssignal von einem Bewegungsumformer abgeleitet werden, der an der Maschine selbst angeordnet ist. Wenn die Quelle der zu unterdrückenden Schwingungen selbst ein elektrischer Wandler ist, kann ein Teil des Signals, das den Wandler steuert, abgenommen und für
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das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden.
Eine Vorrichtung zur Verringerung des an einem bestimmten Ort empfangenen Geräuschs einer Quelle sich wiederholender Primärschallwellen kann auch einem Signalgenerator, einer Einrichtung zur Ableitung einer Sekundärschallwelle von dem Generator, die wenigstens teilweise die Primärschallwelle an dem Ort unterdrückt, und einem elektrischen Wandler bestehen, der an oder nahe an der Quelle liegt, um dem Generator ein Signal zuzuführen und die Erzeugung der Sekundärwelle synchron mit der Erzeugung der Primärwelle zu triggern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis beispielsweise erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung des Prinzips des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung,
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Signalgenerators in Fig. 1,
Figur 3 eine Ausführungsform der Erfindung, die für ein bestimmtes charakteristisches Geräusch geeignet ist,
Figur 4 Einzelheiten einer bevorzugten Anordnung zur Unterdrückung eines Geräuschs einer verteilten Quelle wie einer Maschine,
Figur 5 eine Anordnung zur Unterdrückung des von zwei verschiedenen Quellen, nämlich einer Quelle mit sich wiederholendem Schall und einer Zufallsschallquelle, zu einem Ort gelangenden Schalls,
Figur 6 eine schematische Darstellung einer Ausführunosform der Erfindung zur Bildung eines ruhigen
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Bereichs nahe einer Schreibmaschine,
Figur 7 einen praktischen Aufbau zur Demonstration des Verfahrens der Erfindung,
Figur 8 und 9 experimentelle Ergebnisse, die mit dem Aufbau der Fig. 7 erreicht werden, und
Figur 10 und 11 Einzelheiten des Aufbaus der Fig. 7.
In Fig. 1 ist eine Quelle sich wiederholenden Schalls mit einem elektrischen Wandler 2 versehen, der ein Triggersignal erzeugt, das mit den Schallenergieimpulsen der Quelle synchron ist. Ein Lautsprecher 3 in einem geschützten Bereich 4 (der durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist) wird von einem Signalgenerator 5 erregt, dem ein Triggersignal zugeführt wird. In dem Bereich 4 unterdrückt der Schall des Lautsprechers 3 (wenigstens bis zu einem bestimmten Maß) den diesen Bereich von der Quelle 1 erreichenden
Schall. In ihrer einfachsten Ausführungsform sind die
Elemente 2, 3 und 5 ausreichend, um eine annehmbare
Schallverringerung in dem Bereich 4 zu erzielen, wobei der Signalgenerator 5 auf ein optimales Unterdrückungssignal voreingestellt ist.
Eine bessere Leistung kann mit einem komplizierteren System erreicht werden, das weitere Elemente aufweist, die in Fig. 1 gestrichelt gezeigt sind. Bei diesen handelt es sich um ein Sensormikrophon 6 in dem Bereich 4, das sein Ausgangssignal über eine Leistungsmeßeinrichtung 7 dem Ausgang einer Anpassungseinrichtung 8 zuführt, die zur Änderung der Leistung des Signalgenerators 5 verwendet wird.
Ein Beispiel eines Anwendungsfalles, bei dem ein einfaches System, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, verwendet werden kann, ist ein Bereich nahe einer Brennkraftmaschine,
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wobei der Wandler 2 jeden Schallimpuls der Maschine erfaßt (z.B. jeden Zündhub) und mit einer geeigneten Zeitverzögerung, die es dem Schall ermöglicht, den Bereich 4 zu erreichen, einen Unterdrückungsimpuls voreingestellter Amplitude und mit einem Verlauf, um wenigstens teilweise die Wirkung des Schalls auf eine Person innerhalb des Bereichs 4 zu unterdrücken, erzeugt. Da jeder Schallimpuls der Quelle 1 weitgehend jedem weiteren Schallimpuls gleich ist, ist das Signal, das notwendig ist, um ihn in dem Bereich 4 zu unterdrücken, in jedem Falle das gleiche, und es ist nur wichtig, den Primärschall und den Unterdrückungsschall in dem Bereich 4 zu synchronisieren.
Der Wandler 2 kann irgendeine Form z.B. die eines elektrischen Druckwandlers am Auspuff der Maschine, eines elektrischen Schwingungswandlers am Gehäuse der Maschine, eines Bewegungssensors an einem beweglichen Teil der Maschine oder eine Einrichtung zur Erzeugung eines direkt von der Zündung oder dem Brennstoffeinspritzsystem abgeleiteten elektrischen Signals haben.
Das in Fig. 1 gezeigte System einschließlich der Elemente 6, 7 und 8 ermöglicht eine Selbstverbesserung der Leistung, wobei die Rückkopplungsschleife, die durch die Elemente 6, 7 und 8 gebildet ist, den Leistungsausgang der Einrichtung 7 auf ein Minimum bringt. Das in Fig. 1 gezeigte kompliziertere System kann für Fälle verwendet werden, wenn trotz des wiederholten Auftretens des gleichen Schalls die Amplitude und/oder der Verlauf des Schalls in jedem Impuls sich über einen langen Zeitraum ändern kann.
Eine Ausführungsform des Generators 5 und der Anpassungseinrichtung 8, die in dem System der Fig. 1 verwendet werden können, ist in Fig. 2 gezeigt.
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Es kann angenommen werden, daß das Synchronisierungssicmal des Wandlers 2 eine Folgefrequenz f hat. Ein Frequenzvervielfacher 9a (z.B. mit einer phas^nstarren Schleife) liefert eine Frequenz, die ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz f ist, zu einer Frequenzteilerkette 9b, die aufeinanderfolgend Speicherstellen eines Speichers 9c adressiert. Dieser Speicher 9c speichert mehrere Abtastungen, von denen jede eine einzige Adresse in dem Speicher 9c hat. Die Abtastungen stellen Teile eines Vorlaufsignals der zu erzeugenden erforderlichen Wellenform dar und werden aufeinanderfolgend einem Digital/Analog-Umsetzer 9d zugeführt, um den tatsächlichen Wellenverlauf zu erzeugen, der dem Lautsprecher 3 zuzuführen ist. Da jeder der Abtastungen einmal pro Wiederholung des akustischen Wellenverlaufs zugeführt werden muß, um die erforderliche Sekundärwelle zu erzeugen, entsteht die Notwendigkeit eines Frequenzvervielfachers, wobei der Grad der Vervielfachung von der Anzahl von Abtastungen (32 bei einem typischen Fall) abhängt. Die in dem Speicher 9c gespeicherten Abtastungen können auf verschiedene Arten erzeugt werden, da jedoch der Speicher durch die Einrichtung 8 geändert wird, um das Ausgangssignal der Einrichtung 7 auf ein Minimum zu bringen, ist es im allgemeinen nicht so wichtig, wie die Anfangsabtastungen sind, da gegebenenfalls, wenn jeder Impuls der sich wiederholenden Primärschallenergie gleich den anderen ist, die richtigen Abtastungen in dem Speicher 9c erscheinen und das Schema der Abtastungen, mit dem man beginnt, nur darauf Einfluß hat, wie lange es dauert, das richtige Unterdrückungssignal zu erhalten.
Die Anpassungseinheit 8 (die ein üblicher Mikroprozessor sein kann) kann den Speicher 9c (in von dem Programm in dem Mikroprozessor bestimmten Intervallen) adressieren, um die in jedem Abschnitt des Speichers gespeicherten Größen auf den neuesten Stand zu bringen, wofür
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übliche Techniken angewandt werden können. Vorzugsweise ist eine Zeitverzögerung in den Erneuerungsmechanismus eingebaut, um sicherzustellen, daß irgendeine behauptete Verbesserung eine tatsächliche (und damit eine andauernde) Verbesserung ist, bevor der Speicher auf den neuesten Stand gebracht wird.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung, die verwendet werden kann, um Schall zu unterdrücken, der eine konstante Wellenform bei irgendeiner bestimmten Folgefrequenz hat, dessen Folgefrequenz sich jedoch über einen kurzen Zeitbereich erheblich ändert und dessen Wellenform durch die Folgefrequenz beeinflußt wird. Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung wird der Wellenverlauf für die drei verschiedenen Frequenzbänder in drei verschiedenen Speicherblöcken 9c1, 9c" und 9c"1 gespeichert, und ein Sensorkreis 10 wählt die geeignete Speichers te He für die laufende Betriebsfrequenz aus. Die Anpassungseinrichtung 8 kann den Wellenverlauf in jedem Speicherblock einstellen und wird zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt an dem Speicherblock entsprechend der laufenden Betriebsfrequenz wirksam. Bei Bedarf kann die Wahl des Speichers, von dem die Anpassungswellenform abgerufen wird, auf anderen Parametern als der Frequenz wie z.B. der Belastung einer Brennkraftmaschine, dem Grad der Drosselklappenöffnung und/oder der Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Art der Sensoreinrichtung 10 beruhen.
Die Vorrichtung der Fig. 3 kann zur Verringerung des Umgebungsschallpegels in der Betriebskabine der Maschine verwendet werden, wenn die Maschine in verschiedenen Betriebsarten arbeitet, von denen jede ein charakteristisches Geräusch hat. Unter diesen Umständen ist eine beträchtliche Verringerung des Geräuschpegels selbst dann annehmbar, wenn diese von der 100 Prozent-Unter-
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drückung sehr weit entfernt ist, so daß die Anpassungstechnik, die durch die Elemente 6, 7 und 8 erreicht wird, nicht notwendig sein kann, und wenn sie vorgesehen wird, keinen komplizierten Aufbau haben muß.
Fig. 4 zeigt schematisch den Fall, daß ein ausgedehnter Bereich, der eine Quelle eines sich wiederholenden Geräuschs umgibt, geschützt werden soll. Mehrere Sensormikrophone M1 bis M4 befinden sich an Orten, die über den geschützten Bereich verteilt sind. Mehrere Lautsprecher zur Erzeugung der notwendigen Unterdrückungssignale (L1 ... L4) sind nahe der Quelle angeordnet. Ein einzelnes Triggersignal kann von einen1 Wandler 2 an der Quelle abgeleitet und Signalgeneratoren 5.. ... 5. zur Synchronisierung der Erzeugung der Unterdrückungssignale für die einzelnen Lautsprecher zugeführt werden.
Ein Leistungssensorkreis 7.. ... 1. ist für jedes Mikrophon vorgesehen, jedoch kann ein gemeinsamer Anpassungskreis 8 für alle Generatoren S1 ... 5. vorgesehen werden.
Die gezeigte Anordnung setzt die Anpassung fort, bis das gesamte Ausgangssignal aller Kreise Ί* ... 7. auf einem Minimum ist.
Fig. 5 zeigt eine Anordnung, bei der ein sich wiederholendes Geräusch einer Quelle 15 und ein Geräusch einer Zufallsschallquelle 16 zu einem geschützten Bereich 17 gelangt und beide Geräusche von einem einzigen Lautsprecher 18 unterdrückt werden. Das Triggersignal der Quelle 15 wird einem Signalgenerator 19 zugeführt und das Zufallssignal der Quelle 16 wird von einem stromaufwärtigen Mikrophon 20 aufgenommen und zu einer Einrichtung 21 geleitet, v/o es nach einem geeigneten Programm verarbeitet wird. Ein Addierer 22 kombiniert die Ausgangssignale der Einrichtungen 19 und 21 und wirkt als Treiber für den
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Lautsprecher 18. Ein Sensormikrophon 23 wird zur Änderung der Leistung der Einrichtungen 19 oder 21 oder beider verwendet, um eine verbesserte Unterdrückung zu erreichen.
Um das Geräusch einer Schreibmaschine 34 (Fig. 6) zu unterdrücken, wird ein Signalgenerator 35 getriqgert, um einen Unterdrückungsschall in der gewünschten Richtung vom Lautsprecher 36 abzugeben, wenn eine Taste an der Schreibmaschine gedrückt wird. Dies schafft eine Ruhezone ffir einer Leser 37. Bei dem einfachsten System wird eine einzelne voreingestellte Wellenform für alle Tasten verwendet. Bei einem etwas komplizierteren System sind die Schreibmaschinentasten auf der Grundlage des Schalles, den jede erzeugt, in Gruppen eingeteilt, und eine etwas unterschiedliche Sekundärwelle wird für jede andere Tastengruppe erzeugt. Eine Anordnung wie die in Fig. 3 gezeigte ohne die Elemente 6, 7 und 8 wird in diesem Falle verwendet.
Um die Wirkung verschiedener Schreiber, verschiedenen Papiers, verschiedener Anordnungen der Maschine und die Wirkung der Abnutzung auf das abgegebene Geräusch der Maschine zu berücksichtigen, wird vorzugsweise die Anpassungstechnik unter Verwendung des Mikroprozessors 8 angewandt.
Im Falle der Erzeugung von Ruhezonen nahe einem Straßenbohrer oder einer Ramme werden die gleichen Prinzipien angewandt.
Beispiel
Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels weiter erläutert.
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Ein Lautsprecher 40 (Fig. 7), der eine Quelle sich wiederholenden Schalls simuliert, wurde in einem Raum 41 angeordnet, der akustisch ungedämpft war. Ein zweiter Lautsprecher 42 wurde dann nahe dem Lautsprecher 40 angeordnet und ein Mikrophon 43 wurde etwa 4 m von den beiden Lautsprechern entfernt angeordnet, um das restliche, nicht beseitigte Geräusch zu messen. Der Lautsprecher 40 wurde von einer Quelle 46 betrieben, und das Ausgangssignal des Mikrophons 43 wurde zu einer Schallpegelmeßeinrichtung 45 geleitet. Ein Mikroprozessor 44, der zur Kontrolle der Leistung und Folgefrequenz (nicht jedoch der Wellenform) des von dem Mikrophon 43 aufgenommenen Geräuschs programmiert war, wurde zur Erzeugung einer Wellenform, bestehend aus 32 diskreten Abtastungen, verwendet, und diese Wellenform wurde auf den Lautsprecher 42 gegeben, um die Geräuschsleistung am Mikrophon 43 auf ein Minimum zu verringern. Der Mikroprozessor 44 lieferte zunächst eine digital erzeugte Wellenform beliebigen Verlaufs und beliebiger Amplitude zu dem Geräuschverringerungslautsprecher 42 und wurde durch eine Leitung 47 auf die Quelle 46 synchronisiert. Die Wellenform wurde in 32 Zeitintervalle eingeteilt, und jedes Intervall wurde wiederum in der Amplitude geändert. Wenn die Änderung eines bestimmten Zeitintervalls eine Verringerung der Ausgangsleistung am Mikrophon 43 bewirkte, wurde es in die Wellenform eingebaut, wenn nicht, wurde es jedoch zurückgewiesen.
Die Fig. 8a bis 8c zeigen Oszillogramme, aus denen das Ausgangssignal des Mikrophons 43 und das Eingangssignal des Lautsprechers 43 für drei Zeitpunkte hervorgehen, nachdem eine komplexe 45 Hz-Wellenform auf die Geräuschquelle 40 gegeben wurde. In Fig. 8a findet bei t = 0 keine Unterdrückung statt und die restliche Wellenform zeigt die volle Wirkung der Schallwelle und die akustischen Eigenschaften des Raums 41 an dem Mikrophon 43. Fig. 8b
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zeigt, daß nach 3 Minuten die Unterdrückungswellenform teilweise angepaßt ist und die Geräuschquelle unter die halbe Leistung verringert hat, während Fig. 8c die tatsächlich vollständige Unterdrückung nach 30 Minuten zeigt, wobei nur eine geringe Welligkeit infolge der endlichen Anzahlen von Abtastungen verbleibt. Es ist zu beachten, daß die Unterdrückungswellenform der Fig. 8c sich von der Restschallwellenform der Fig. 8a unterscheidet, da das System automatisch die Eigenschaften des Wandlers und des Raums berücksichtigt. Eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der Restgeräuschsleistung von der Zeit für die ersten 15 Minuten ist in Fig. 9 gezeigt. Daraus ist ersichtlich, daß eine Verringerung der Signalgröße von 15 dB innerhalb 15 Minuten erreicht wurde.
Eine Ansprechzeit von 5 Minuten ist für viele Anwendungsfälle zu lang, jedoch ermöglichen ein wirksamerer Algorithmus und die Speicherung von sich auf die verschiedenen Arbeitsbedingungen beziehende Information und die mögliche Verwendung einer sich auf den Wellenverlauf beziehenden Information zusätzlich zu der Leistungsinformation des Mikrophons die Ansprechzeit auf höchstens einige Sekunden zu verringern.
Fig. 10 zeigt die Anwendung des Ausgangssignals des Mikrophons 43 zur Erzeugung der Unterdrückungswellenform, die dem Lautsprecher 42 zugeführt wird. Ein Mikroprozessor und ein Direktzugriffsspeicher sind mit einem Peripherinterfaceadapter 51 verbunden, der programmgesteuert eine Abtastleitung zu einem "BESSER-ODER-SCHLECHTEP^-Kreis impulsweise steuert, der einen Abtast- und Haltekreis 52a mit einer Ubertragungstorschaltung, einem Verstärker und einem Komparator 52b aufweist. Das Eingangssignal des Kreises 52 kommen von dem Mikrophon 43 über einen Verstärker und Präzisionsgleichrichter 54, der unter Anwendung üblicher Techniken und Funktionsverstärkern aufgebaut ist.
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272175Λ
Der Mikroprozessor ist aus einzelnen Elementen aufgebaut und hat Einrichtungen zur Programmeingabe durch Tasten oder ein Heimtonbandgerät oder einen Fernschreiber, einige Kilobytes Direktzugriffspeicherung für Programme und Daten und eine Speicherkapazität von 65 Kilobytes. Ein Dezimaldecodertreiber wird zur Adressendecodierung verwendet und wählt Einrichtungsarten, wenn bestimmte Speicherbereiche adressiert werden. Die Einrichtung 50 steuert einen Signalgenerator 55, der den Lautsprecher 42 über einen Leistungsverstärker 56 speist.
Fig. 11 zeigt den Signalgenerator 55 im einzelnen. Er besteht aus einem kleinen Direktzugriffsspeicher 55b, der mit der Einrichtung 50 über einen Schalter 55a oder eine Zählerkette 55c und einen Widerstands-Digital/Analog-Umsetzer 55d verbunden sein kann.
Wenn eine Wellenform für den Lautsprecher 42 erzeugt wird, wird die Adresse für den Speicher 55b von den Zählern 55c erzeugt, so daß der Inhalt aufeinanderfolgender Speicherstellen des Speichers 55b dem Digital/Analog-Umsetzer 55d in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen zugeführt wird.
Während die Verarbeitungseinrichtung 50 den gemeinsamen Speicher 55b ändert, wird dieser vorübergehend von den Zählern 55c und dem Umsetzer 55d durch den Schalter 55a getrennt und mit der Verarbeitungseinrichtung 50 als üblicher Speicher verbunden. Die Schaltfunktion des Schalters 55a wird auf einer Adressensammelleitung durch Torschaltungen (nicht gezeigt) und auf einer Datensammelleitung durch Torschaltungen (nicht gezeigt) durchgeführt.
Die Quelle 46 (Fig. 7) ist mit den Zählern 55c verbunden, wie gestrichelt in Fig. 11 gezeigt ist.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    5 1.j Verfahren zur Verringerung der Amplitude von Schwingungen, die an einem bestimmten Ort von einer ein sich wiederholendes Geräusch abgebenden Quelle erzeugt werden, wobei dem Ort eine besonders erzeugte Sekundärschwingung zugeführt wird, die wenigstens teilweise die Schwingungen der Quelle an dem Ort unterdrückt, dadurch gekennzeichnet, daß von der Quelle (1) ein Triggersignal abgeleitet wird, das zur Synchronisierung der Erzeugung der Sekundärschwingung mit der zu unterdrückenden Schwingung verwendet wird, und daß der Generator (5) für die Sekundärschwingung so ausgebildet ist, daß sein Ausgangssignal angepaßt wird, um die Unterdrückung der unerwünschten Schwingungen der Quelle an dem Ort (4) zu verbessern.
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    ORIGINAL INSPECTED
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine neue Anpassung in Intervallen versucht wird, und daß der Generator (5) für die Sekundärschwingung programmiert ist, um die erfolgreichste, bisher verwendete Sekundärschwingung anzupassen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrophon (6), das an dem Ort (4) angeordnet ist, verwendet wird, um die Qualität der gleichzeitigen Unterdrückungswirkung zu ermitteln, und daß ein Speicher (9c) verwendet wird, um nach einer Änderung der Wellenform der Sekundärschwingung festzustellen, oh die Unterdrückungswirkung verbessert wurde.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Triggersignal, das zur Synchronisierung der Erzeugung der Sekundärschwincrun«? verwendet wird, von einem Wandler (2) abgeleitet wird, der nahe der Quelle (1) angeordnet ist.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichret, daß, wenn die Quelle eine Drehmaschine oder eine Maschine ist, die eine Hin- und Herbewegung ausführt, das Synchronisierungssignal von einem Bewegungswandler an der Maschine abgeleitet wird.
  6. 6. Vorrichtung zur Verringerung des Geräuschs, das an einem bestimmten Ort von einer Quelle empfangen wird, die sich wiederholende Primärschallwellen abgibt, bestehend aus einem Signalgenerator und einer Einrichtung zur Ableitunq einer Sekundärschallwelle von dem Generator, die die Primärschallwelle an dem Ort wenigstens teilweise unterdrückt, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Wandler (2) an oder nahe an der Quelle (1) angeordnet ist, um dem Generator (5) zur Triggerung der Erzeugung der Sekundärwelle synchron mit der Erzeugung der Primärwelle ein Signal zuzuführen, und daß der Generator (5)
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    eine Anpassungseinrichtung (8) aufweist, die die Sekundärschallwelle ändert, um das Ausgangssignal eines Mikrophons (6) an dem Ort (4) auf ein Minimum zu bringen.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungseinrichtung (8) einen Mikroprozessor aufweist, der einen Speicher (9c) auf den neuesten Stand bringt, der mehrere Wellenformabtastungen jeweils mit einer einzigen Adresse speichert.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Vorlaufsignale für verschiedene Sekundärwellen in einem Speicher (9c1, 9c", 9c1") gespeichert sind, und daß eine Einrichtung (10) zur Unterdrückung der Erzeugung der Sekundärwelle, die einer bestimmten Speicherung zugeordnet ist, auf der Grundlage der Betriebsart der Quelle vorgesehen ist.
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