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1. WO2018194472 - MODULAR SYSTEM FOR NOISE REDUCTION

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

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SISTEMA MODULAR DE REDUCCIÓN DE RUIDO

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona a un sistema, compuesto de múltiples dispositivos portátiles de reducción de ruido para reducir activamente el nivel de ruido acústico en localidades exteriores generado por fuentes no deseadas de ruido. Dispositivos de reducción de ruido tienen capacidades adaptativas de atenuación de ruido y son instalados alrededor del área de generación de ruido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las obras de construcción son una fuente de contaminación acústica. Debido a esto, hay muchas leyes en todo el mundo que requieren que los sitios de construcción trabajen durante el día, con el fin de evitar perturbar el sueño de las personas. Sin embargo, algunos de estos trabajos requieren cierres de calles, que a su vez aumentan el congestionamiento vehicular durante el día. También, el ruido fuerte afecta a los humanos tanto física como psicológicamente, que puede manifestarse en una reducción de nuestro rendimiento y nuestra capacidad para reaccionar ante situaciones de emergencia, así como también en el daño irreversible de la audición y otros problemas de salud. Aun así, algunos trabajos de construcción se tienen que hacer en interiores o cerca de instalaciones tales como escuelas, hoteles, hospitales y oficinas, lo que implica un gran problema. Por lo tanto, se requiere una solución para minimizar el ruido producido por estos sitios de construcción.

Técnicas de reducción de ruido, esquemas y equipo relacionado se muestran en numerosas invenciones previas. Por ejemplo, la patente US 4,153,815, expedida a Chaplin et al. en Mayo 1979 consiste en un método y aparato para la reducción de vibraciones no deseadas recibidas en una localidad seleccionada generando una serie de señales de cancelación de ruido que son exactamente sincronizadas con la ráfaga de ruido recurrente de la fuente. Similarmente, la patente US 6,654,467, expedida a York, et. al. en noviembre 2003 usa un aparato y método activo de cancelación de ruido para activamente reducir el nivel de ruido generado por una fuente ambiental de ruido básicamente utilizando un dispositivo de muestreo de señal para traducir el ruido en una señal eléctrica que es entonces analizada y configurada para producir una onda de ruido desfasada para cancelar el ruido generado por el ruido de ambiente. Más aún, la patente US 5,140,640, expedida a Graupe et en agosto 1992 presenta un sistema de cancelación de ruido auto-

adaptativo para ruido caótico. Sin embargo, todas estas invenciones se relacionan a un aparato incluyendo uno o dos micrófonos, una unidad de procesamiento de señal y una bocina para cancelación unidireccional de ruido.

Nuestra invención difiere de las patentes previamente mencionadas en el hecho de que proponemos un arreglo de micrófonos y bocinas alrededor del área de ruido. Dentro del área del arreglo el ruido se mantendrá (tal y como es deseado en conciertos o fiestas, por ejemplo), sin embargo, fuera del arreglo es donde el ruido será disminuido. Los micrófonos tomarán las señales de ruido en cada ubicación y una unidad procesadora de señal calculará la señal inversa para que las bocinas produzcan el sonido necesario para cancelar la señal de ruido.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El principal objetivo de la presente invención es proveer reducción significativa de ruido en áreas externas alrededor de fuentes acústicas de ruido, tales como sitios de construcción y ubicaciones de eventos, i.e., conciertos, fiestas. El sistema de reducción de ruido comprende un número de dispositivos compactos portátiles con capacidades de reducción adaptativa de ruido que son distribuidos a lo largo del perímetro del sitio de interés donde el ruido es generado. Cada uno de los dispositivos componentes incluye una unidad sensor de sonido, una unidad de procesamiento y control para procesar la señal de sonido, un generador de onda de sonido canceladora, y una bocina para emitir la onda canceladora de sonido hacia afuera del área rodeada para reducir substancialmente los niveles de ruido alrededor.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1. es un dibujo esquemático de la aplicación de nuestra invención indicando los componentes principales del sistema.

Figura 2. muestra dos dibujos pictóricos, uno del frente y uno del reverso de los dispositivos portátiles de reducción de ruido usados en el sistema al cual se refiere esta invención, así como sus principales componentes.

Figura 3. es el diagrama funcional de una realización de nuestra invención. Muestra el dispositivo de entrada, la etapa de procesamiento de señal y la bocina.

Figura 4. es el diagrama funcional de otra realización de nuestra invención. Muestra los dispositivos de entrada, etapas de procesamiento de señales y las bocinas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS

Como se describe más abajo, las siguientes figuras muestran el sistema modular de reducción de ruido. La intención de estos dibujos es demostrar la funcionalidad de dicho sistema y sus principales componentes. Sin embargo, estas imágenes no están a escala. Las figuras presentadas son para describir la realización preferida y aplicación de la invención. Sin embargo, hay otras realizaciones posibles de diversos tamaños y formas que pueden ser determinadas, basadas en arreglos específicos de fuentes puntuales de ruido, los requisitos específicos de poder de salida de la aplicación y las tecnologías disponibles de micrófonos y bocinas. Aun así, los dibujos son suficientemente claros para establecer el concepto de operación y la metodología.

Figura 1. Es un dibujo esquemático de la aplicación de nuestra invención indicando los principales componentes del sistema. La fuente de ruido 1 está rodeada por un número de dispositivos reductores de ruido portátiles 2 que son conectados juntos mediante el cable de poder o de poder y comunicación 3 dependiendo de si el esquema usa procesamiento centralizado o distribuido. Cada dispositivo portátil de reducción de ruido 2 produce ondas de cancelación de ruido 4 en su propia dirección, estas ondas contribuyen a la reducción de ruido producido por la fuente de ruido 1 que es representada por las ondas de ruido 5.

Figura 2. Muestra dos dibujos pictóricos, uno del frente y uno del reverso de los dispositivos portátiles de reducción de ruido usados en el sistema al que se refiere esta invención, así como sus principales componentes. El dispositivo portátil de reducción de ruido se compone de una carcasa 6 donde la bocina 7 es ubicada, así como el sensor de ruido 8 el dispositivo está conectado a la unidad de procesamiento y de poder 9 mediante un cable.

Figura 3. Es el diagrama funcional de nuestra invención. Muestra el dispositivo de entrada, la etapa de procesamiento de señal y la bocina. En esta realización el procesamiento está distribuido entre los dispositivos portátiles de reducción de ruido. El sensor de ruido 10 toma el ruido en la dirección del dispositivo de reducción de ruido específico y lo envía a la unidad de procesamiento acústico 11 en él. Esta unidad de procesamiento acústico 11 consiste de un estimador de ruido y una unidad de corrección de desfase 12 eso luego enviará una señal a la bocina 13 para cancelar el ruido en la dirección específica de este dispositivo particular de reducción de ruido.

Figura 4. Es el diagrama funcional de otra realización de nuestra invención. Muestra los dispositivos de entrada, las etapas procesadoras de señal y las bocinas. En esta realización el procesamiento está centralizado. Los sensores de ruido 14 toman el ruido en la dirección de cada dispositivo específico de reducción de ruido y lo envía a la unidad de procesamiento acústico 15. Esta unidad de procesamiento acústico 15 consiste de una unidad adaptativa de desfase y corrección de fase 16 que determina la forma de onda de cancelación requerida en la dirección de cada dispositivo de reducción de ruido y la manda a la unidad e control de las bocinas 17 que luego envía la forma de onda de cancelación requerida a cada una de las bobinas 18.