|
Nowe technologie w walce z hałasem |
Z hałasem borykamy się od lat. Normy i standardy emisyjne dla hałasu, wynikające z wymagań prawa unijnego i polskiego są bardzo restrykcyjne. Wiele instalacji i urządzeń ciągle potrzebuje lepszych rozwiązań w walce z hałasem. Lepszych to znaczy skuteczniejszych i jednocześnie pozwalających na obniżenie kosztów inwestycji. Jak to osiągnąć?
Rozwiązanie już jest. To nowa technologia, czyli kamera „akustyczna” oparta na metodzie „beamforming”. Zastosowanie tego urządzenia pozwala na dokładne określenie źródeł emisji hałasu. Ograniczanie emisji u źródła (na instalacji) w oparciu o pomiary wykonane tą metodą jest skuteczniejsze i tańsze w stosunku do wyciszeń ogólnych. Metoda „beamformingu” to przełom w walce z hałasem. Pozwala w szybki sposób na zobrazowanie hałasu w postaci zdjęcia izolinii natężenia dźwięku w określonym przedziale częstotliwości na tle fotografowanego urządzenia, instalacji czy też budynku. Za pomocą zdjęć „map akustycznych” identyfikujemy pojedynczo i punktowo istniejące źródła hałasu. Takie zobrazowanie źródeł emisji hałasu i ich dokładna analiza daje możliwości zastosowania urządzeń tłumiących, które będą skuteczne i ekonomiczne. Kolejną zaletą stosowania metody „beamforming” jest możliwość znajdowania źródeł hałasu w polu dalekim bez konieczności zbliżania się z mikrofonem bezpośrednio do źródła oraz określenie źródeł dźwięku w danym momencie bez konieczności robienia siatki pomiarowej metodami tradycyjnymi.
Poniżej podajemy kilka przykładów z pomiarów wykonywanych wewnątrz hal produkcyjnych oraz na zewnątrz. Po prawej stronie każdego zdjęcia znajduje się skala poziomu natężenia emitowanego hałasu.
W każdym punkcie pomiarowym charakterystyka częstotliwościowa jest inna. W tym przypadku dominujące źródła hałasu określono dla różnych przedziałów częstotliwości (fot. 1a, 1b – 2a, 2b).
Dla przykładu wybrano zdjęcia, na których zakres częstotliwości został rozszerzony (fot. 2a) jako niosące najwięcej informacji o źródłach dźwięku możliwych do określenia w danym ujęciu, przy wykorzystaniu optymalnego zakresu częstotliwości fal akustycznych.
Fot. 2b, oprócz odbić, zawiera informację o hałasie przenoszonym w wyższych częstotliwościach. Zakłócenie jest na dość niskim poziomie, co po przeskalowaniu pozwala na zidentyfikowanie kilku źródeł akustycznych o wysokiej częstotliwości (fot. 2b).
Przedstawiony powyżej przykład uzasadnia dokonywanie doboru zdjęć w odpowiednim zakresie częstotliwości. Takie podejście umożliwia jednoznaczną identyfikację źródeł hałasu i eliminuje możliwość popełnienia błędów.
Za pomocą aparatury do wykrywania źródeł hałasu można w łatwy sposób wyeliminować przypadkowe źródła hałasu emitowanego do otoczenia, a zająć się wyciszaniem „faktycznych” źródeł hałasu. Dla przykładu, na fot. 3a otwarte okna są jednym ze źródeł hałasu, natomiast na fot. 3b okna są zamknięte, co spowodowało zniknięcie jednego ze źródeł hałasu na tej elewacji.
Zastosowanie metody „beamforming”
Kamerą „akustyczną” identyfikujemy źródła hałasu w środowisku zewnętrznym, źródła hałasu od maszyn i urządzeń oraz ich moc akustyczną. Możemy stosować ją również do pomiarów umożliwiających sporządzanie „zdjęć akustycznych” badanych obiektów.
Aparatura służąca do „fotografowania hałasu” i założenia techniczne
W skład aparatury wchodzi: matryca mikrofonowa nosząca angielską nazwę „beamformer”, system PULSE wraz z dedykowanym oprogramowaniem, kaseta pomiarowa, kalibrator sprzętu oraz kamera i mikrofony pomiarowe. „Beamformer” zbudowany jest z 36 mikrofonów losowo rozmieszczonych na matrycy w kształcie koła.
Zasadą działania jest wykorzystanie różnicy w docieraniu sygnału od źródeł hałasu do poszczególnych mikrofonów rozmieszczonych na matrycy. Dzięki znajomości odległości od źródeł dźwięku oraz różnicy w czasie docierania do poszczególnych mikrofonów można określić położenie źródeł dźwięku.
Losowe ustawienie mikrofonów pozwala na skuteczne zmniejszenie wpływu kierunkowości matrycy (żaden kierunek nie jest uprzywilejowany). Nałożenie obrazu z kamery cyfrowej pokazuje źródła hałasu bezpośrednio na zdjęciu obiektu. Istotną zaletą tego urządzenia jest możliwość oceny poziomu dźwięku w różnych zakresach częstotliwości.
Kamera „akustyczna” znalazła już zastosowanie w Polsce i jest wykorzystywana szczególnie w przemyśle w celu ograniczenia emisji hałasu w środowisku pracy i środowisku zewnętrznym.Magdalena Dziewa
Dyrektor ds. Szkoleń i Opracowań
Izabela Szafraniec
Koordynator ds. Projektu
Biuro Opracowań i Doradztwa CE2 |
