Misją Instytutu jest dzialalność naukowo-badawcza prowadząca do nowych rozwiązań technicznych i organizacyjnych użytecznych w kształtowaniu warunków pracy zgodnych z zasadami bezpieczeństwa pracy i ergonomii oraz ustalanie podstaw naukowych do właściwego ukierunkowywania polityki społeczno-ekonomicznej państwa w tym zakresie.
Badania układu do realizacji stref ciszy były prowadzone dla dwóch ustawień źródeł wtórnych. Sposób ich umieszczenia w kabinie dźwiękoizolacyjnej pokazano na Rys. 7 .
Rys. 7. Schemat rozmieszczenia źródeł wtórnych we wnętrzu kabiny dźwiękoizolacyjnej podczas badania układu do realizacji stref ciszy.
Oba źródła wtórne umieszczone były na wprost stanowiska operatora w ten sposób, że oś symetrii zestawu źródeł pokrywała się z osią symetrii głowy pracownika. Odległości pomiędzy obudowami głośników wynosiły odpowiednio: 32 i 54 centymetry.
Przeprowadzone badania wykazały, że dla tak skonfigurowanego układu i przy przyjętym sposobie sterowania (dwa niezależne układu sterujące) nie jest możliwe uzyskanie stabilnej pracy układu dla hałasów bardziej złożonych niż tonalne. Wynika to zarówno z bardzo zróżnicowanego rozkładu poziomu ciśnienia akustycznego we wnętrzu kabiny jak też z silnego wzajemnego zakłócania się obu kanałów układu.
W przypadku hałasów w postaci pojedynczego tonu zadowalającą stabilność i skuteczność układu udało się uzyskać przy częstotliwościach 100Hz i 300Hz. Osiągnięte dla tych wartości częstotliwości hałasu wyniki w postaci map rozkładu skuteczności aktywnej redukcji pokazano na rysunkach od Rys. 8 do Rys. 11 .
Rys. 8. Mapa rozkładu skuteczności aktywnej redukcji układu do realizacji stref ciszy dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 100Hz i odległości między źródłami wtórnymi wynoszącej 32cm.
Rys. 9. Mapa rozkładu skuteczności aktywnej redukcji układu do realizacji stref ciszy dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 100Hz i odległości między źródłami wtórnymi wynoszącej 32cm.
Rys. 10. Mapa rozkładu skuteczności aktywnej redukcji układu do realizacji stref ciszy dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 300Hz i odległości między źródłami wtórnymi wynoszącej 32cm.
Rys. 11. Mapa rozkładu skuteczności aktywnej redukcji układu do realizacji stref ciszy dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 300Hz i odległości między źródłami wtórnymi wynoszącej 32cm.
Układ do realizacji stref ciszy miał największą skuteczność dla hałasu w postaci tonu o częstotliwości 100Hz przy ustawieniu źródeł wtórnych w odległości 32cm. Skuteczność aktywnej redukcji w takim układzie dochodziła do 10dB. W pozostałych przypadkach nie przekraczała ona 6dB. Uzyskane strefy ciszy są niewielkie i mają bardzo nieregularne kształty. Jest to szczególnie widoczne przy wyższych częstotliwościach redukowanego hałasu. Z Rys. 10 i Rys. 11 wynika, że dla wyższych częstotliwości następuje ograniczenie obszaru stref ciszy do miejsc w których znajdują się mikrofony sygnału błędu i nie obejmują one praktycznie głowy pracownika.
Na rysunkach od Rys. 12 do Rys. 17 przedstawione zostały charakterystyki częstotliwościowe sygnałów akustycznych oraz skuteczności aktywnej redukcji mierzonych i wyznaczanych za pomocą mikrofonów sygnałów błędu w układzie do realizacji stref ciszy. Badania te prowadzono dla sygnałów hałasu w postaci pojedynczego tonu o częstotliwościach będących krotnościami częstotliwości 50Hz z zakresu od 50Hz do 400Hz. Wykresy uzyskane dla poszczególnych mikrofonów sygnału błędu i dla dwóch ustawień źródeł wtórnych (zgodnych z Rys. 7 ) zostały pogrupowane na rysunkach zgodnie ze schematem przedstawionym w Tabeli 1.
odległość pomiędzy źródłami wtórnymi: 32cm mikrofon lewy |
odległość pomiędzy źródłami wtórnymi: 32cm mikrofon prawy |
odległość pomiędzy źródłami wtórnymi: 54cm mikrofon lewy |
odległość pomiędzy źródłami wtórnymi: 54cm mikrofon prawy |
Tabela. 1. Sposób grupowania wykresów na rysunkach od Rys. 12 do Rys. 17 .
Na wykresach tych przyjęto następujące oznaczenia barwne:
· kolor niebieski – sygnał akustyczny mierzony przed włączeniem układu aktywnej redukcji,
· kolor czerwony – sygnał akustyczny mierzony po włączeniu układu aktywnej redukcji,
· kolor żółty – skuteczność aktywnej redukcji.
Rys. 12. Charakterystyki częstotliwościowe dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 50Hz.
Rys. 13. Charakterystyki częstotliwościowe dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 100Hz.
Dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 150Hz nie udało się uzyskać stabilnej pracy układu do realizacji stref ciszy.
Dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 200Hz nie udało się uzyskać stabilnej pracy układu do realizacji stref ciszy przy ustawieniu źródeł wtórnych w odległości 32cm. Na Rys. 14 zostały przedstawione charakterystyki uzyskane przy ustawieniu źródeł wtórnych w odległości 54cm.
Rys. 14. Charakterystyki częstotliwościowe dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 200Hz i źródeł wtórnych ustawionych w odległości 54cm.
Rys. 15. Charakterystyki częstotliwościowe dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 250Hz.
Rys. 16. Charakterystyki częstotliwościowe dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 300Hz.
Dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 150Hz nie udało się uzyskać stabilnej pracy układu do realizacji stref ciszy.
Rys. 17. Charakterystyki częstotliwościowe dla sygnału hałasu w postaci tonu o częstotliwości 300Hz.
W Tabeli 2 oraz Tabeli 3 przedstawione zostały skuteczności aktywnej redukcji dla sygnałów o określonych częstotliwościach, odpowiadających częstotliwości z jaką pobudzane było źródło hałasu. Skuteczność ta została obliczona jako różnica wysokości prążków widm zmierzonych sygnałów dla wybranej częstotliwości. W Tabeli 2. przedstawiono skuteczności aktywnej redukcji dla układu, w którym odległość między źródłami wtórnymi wynosiła 32cm, a w Tabeli 3 dla układu, w którym odległość między źródłami wtórnymi wynosiła 54cm. Ustawienia, dla których nie udało się uzyskać stabilnej pracy układu oznaczono w tabelach symbolem „N”
Częstotliwość [Hz] |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
|
Skuteczność aktywnej redukcji [dB] |
mikrofon lewy |
28 |
29 |
N |
N |
27 |
32 |
N |
18 |
mikrofon prawy |
37 |
26 |
N |
N |
-10 |
19 |
N |
20 |
Tabela 2. Skuteczność aktywnej redukcji układu do realizacji stref ciszy w którym odległość między źródłami wtórnymi wynosiła 32cm dla sygnałów tonalnych.
Częstotliwość [Hz] |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
|
Skuteczność aktywnej redukcji [dB] |
mikrofon lewy |
29 |
28 |
N |
25 |
27 |
35 |
N |
10 |
mikrofon prawy |
37 |
26 |
N |
22 |
-9 |
19 |
N |
20 |
Tabela 3. Skuteczność aktywnej redukcji układu do realizacji stref ciszy w którym odległość między źródłami wtórnymi wynosiła 54cm dla sygnałów tonalnych.
Stabilnej pracy układu do realizacji stref ciszy nie udało się uzyskać dla sygnałów hałasu w postaci tonu o częstotliwościach 150Hz i 350Hz. Dla sygnałów hałasu w postaci tonu o częstotliwości 200Hz stabilną pracę systemu udało się osiągnąć jedynie w przypadku układu w którym źródła wtórne znajdowały się w odległości 54cm od siebie. Dla sygnałów hałasu w postaci tonu o częstotliwości 250Hz dla obu ustawień źródeł wtórnych występowało wzmocnienie sygnału akustycznego w okolicach prawego mikrofonu sygnału błędu.
© 2002-2004 Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy www.anc.pl, www.ciop.pl