Technologia Silencions ANC
s|ANC|
Rozwiązanie Silencions ANC to nowa generacja aktywnych systemów redukcji szumów. W oparciu o wiedzę oraz doświadczenie interdyscyplinarnego zespołu naukowców i inżynierów w dziedzinie akustyki, algorytmiki i mechatroniki, opracowano innowacyjny system oparty na uczeniu maszynowym do trudnych warunków środowiskowych.
POTĘGA ANC
Wykorzystanie uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji sprawia, że rozwiązanie to jest wyjątkowe i wyróżnia się unikalnymi funkcjami, takimi jak:
- wykorzystanie technologii uczenia maszynowego,
- wysoka wydajność, w tym wyższe częstotliwości,
- wytrzymała konstrukcja do pracy w trudnych warunkach środowiskowych.
s|ANC| software
System aktywnej redukcji hałasu Silencions został ulepszony dzięki zastosowaniu algorytmów uczenia maszynowego. Opracowany system obejmuje stworzenie rozwiązania opartego na algorytmach uczenia maszynowego dla zadania przewidywania fali dźwiękowej. Istotną zaletą opracowanego rozwiązania jest redukcja opóźnienia sygnału przez system przetwarzania analogowo-cyfrowego. Początkowe opóźnienie 200 ms zostało znacznie zredukowane do kilku ms, zarówno dzięki sprzętowi, jak i opracowanemu komponentowi oprogramowania.
Istotne prace skupiły się również na opracowaniu algorytmu gromadzącego zestawy treningowe. Zaprojektowane rozwiązanie działa w dwóch trybach, uczenia i pracy z aktywnym ANC. Oba rozwiązania bazują na filtrach adaptacyjnych typu FxLMS.
Zebrane dane można wykorzystać do optymalizacji systemu na wiele sposobów. Jednym z nich jest wykorzystanie danych do przewidywania wag filtrów adaptacyjnych przez sieć neuronową. Pozwala to uniknąć długiego czasu konwergencji systemu do optymalnych wag w przypadku nagłych zmian w przebiegu sygnału.
s|ANC| hardware
Obudowa urządzenia została zaprojektowana specjalnie dla opracowanej płytki, jak pokazano na rys. 1. Wymusiło to całkowite przeprojektowanie obudowy elektroniki pod kątem wszelkich wymagających potrzeb operacyjnych. Prototypy poszczególnych elementów i całych detali zostały wykonane zgodnie z metodologią szybkiego prototypowania i w dużej mierze opierały się na wykorzystaniu technologii addytywnych, w tym metody druku 3D LPBF.
Rys. 2 przedstawia ostateczną konstrukcję ze wszystkimi elementami montażowymi. Testy wykazały zgodność z normami IP34 i IK06, co pozwoliło na rozpoczęcie certyfikacji. Testy te zostały przeprowadzone z wynikiem pozytywnym, potwierdzając spełnienie przez obudowę systemu wymagań normy IK06, określającej jej odporność na uderzenia, oraz normy ochrony wewnętrznej. Certyfikat nr. LT/606.3/2023 potwierdzający zgodność obudowy z normami IP34 i IK06.
Konfiguracja testowa i wyniki eksperymentalne
Do testowania systemu i algorytmów zbudowano prototypowe środowisko w postaci kanału wentylacyjnego, jak pokazano na rys. 3. Taki prototyp pozwolił na prowadzenie badań w kontrolowanych warunkach z przybliżoną znaną ścieżką propagacji dźwięku.
W kanale wentylacyjnym zainstalowano dwa źródła dźwięku, z których każde pełni określoną funkcję. Jeden głośnik symuluje źródło hałasu, podczas gdy drugi głośnik działa jako źródło ANC. Głośniki wykorzystane w prototypie charakteryzują się szerokim pasmem przenoszenia (38 Hz-18 kHz) i zostały wyposażone w obudowy.
Opracowane rozwiązanie do zastosowań w systemach kanałowych zostało przetestowane. Rys. 4 pokazuje skuteczność systemu bez (niebieska linia) i z aktywnym systemem kontroli hałasu (czerwona linia) w charakterystyce amplitudowo-częstotliwościowej w zakresie do 1250 Hz. Pomiaru dokonano na wylocie kanału w bliskim sąsiedztwie czujnika błędu.
W przypadku pomiarów zarejestrowanych dla systemu bez systemu ANC, wykres pokazuje znaczną redukcję poziomu ciśnienia akustycznego dla mierzonego sygnału po aktywacji systemu ANC. W przypadku pierwszej dominującej częstotliwości redukcja wyniosła około 13,2 dB. Dla drugiej dominującej częstotliwości uzyskana redukcja wyniosła około 8 dB.
Ochrona własności intelektualnej
W ramach opracowanej strategii podjęto decyzję o złożeniu wniosku patentowego. Pojedynczy plik obejmuje dwa przykłady wykonania. W ramach zgłoszenia przykłady zostały starannie opisane i udokumentowane za pomocą pomocniczych schematów technicznych. Zgłoszenie patentowe zostało złożone, procedura ta została wszczęta w celu uzyskania ochrony prawnej dla opracowanej innowacyjnej technologii.
CHCESZ WIEDZIEĆ WIĘCEJ?
Jeśli masz pytania techniczne lub chcesz wiedzieć więcej – porozmawiajmy!
Od lat monitorujemy, diagnozujemy i rozwiązujemy problemy z hałasem oraz wibracjami. Tworzymy adaptacje akustyczne do zadań specjalnych.
Jesteśmy dostępni w dni robocze od 9:00 do 17:00.
Zadzwoń lub napisz!
+48 881 024 855
kontakt@silencions.pl
