Ô nhiễm tiếng ồn là một vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng đến sức khỏe và tinh thần của chúng ta. Nó có thể gây căng thẳng, giảm thính lực, rối loạn giấc ngủ và giảm năng suất. Một cách để giảm tiếng ồn là sử dụng kiểm soát tiếng ồn chủ động (ANC), bao gồm việc tạo ra các sóng âm thanh ngược pha với tiếng ồn không mong muốn, do đó loại bỏ nó.
Xem thêm: Cảm Biến Lượng Tử: Tương Lai của Định Vị và Thông Tin Liên Lạc
ANC thường được sử dụng trong tai nghe, ô tô và máy bay, nhưng nó có một số hạn chế. Ví dụ, nó yêu cầu một màng có thể rung để tạo ra âm thanh, điều này làm tăng thêm trọng lượng và độ phức tạp cho hệ thống. Hơn nữa, màng có dải tần hạn chế và không thể phản ứng nhanh với âm thanh thay đổi nhanh.
ANC Plasma là gì?
Plasma ANC là một khái niệm mới sử dụng plasma để tạo ra sóng âm thanh và hấp thụ tiếng ồn. Plasma là trạng thái vật chất trong đó một số hoặc tất cả các nguyên tử bị ion hóa, nghĩa là chúng bị mất hoặc nhận thêm electron. Plasma có thể được tạo ra bằng cách đặt một điện trường mạnh vào chất khí, chẳng hạn như không khí. Plasma cũng có thể tạo ra âm thanh bằng cách đẩy các phân tử không khí xung quanh bằng lực điện.
ANC plasma giảm tiếng ồn hoạt động như thế nào?
Nguyên tắc cơ bản của ANC plasma là sử dụng đầu dò plasma để tạo ra sóng âm thanh lệch pha với tiếng ồn không mong muốn. Đầu dò plasma là thiết bị tạo ra điện trường đủ mạnh để ion hóa các phần tử không khí giữa hai dây dẫn song song. Lớp plasma thu được có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi điện áp và tần số của điện trường, do đó điều chỉnh sóng âm thanh mà nó tạo ra hoặc hấp thụ.
Đầu dò plasma được thiết kế như một bộ cộng hưởng một phần tư sóng, nghĩa là chiều dài của nó bằng một phần tư bước sóng của sóng âm mà nó tạo ra hoặc hấp thụ. Điều này đảm bảo rằng lớp plasma cộng hưởng với sóng âm thanh, nghĩa là nó dao động ở cùng tần số và với biên độ cực đại.
Điều này cũng có nghĩa là lớp plasma hoạt động như một máy biến áp trở kháng, nghĩa là nó khớp với trở kháng âm thanh của không khí (bao nhiêu điện trở mà nó cung cấp cho sóng âm thanh) với trở kháng âm thanh của dây dẫn (bao nhiêu điện trở mà chúng cung cấp cho dòng điện) . Điều này đảm bảo rằng không có sự phản xạ của sóng âm thanh hoặc dòng điện tại giao diện giữa lớp plasma và dây dẫn, do đó tối đa hóa hiệu quả của hệ thống.
Ưu điểm của ANC plasma trong việc giảm ô nhiễm tiếng ồn
Plasma ANC có một số ưu điểm so với các phương pháp ANC truyền thống. Đầu tiên, nó không yêu cầu màng, giúp hệ thống nhẹ hơn và đơn giản hơn. Thứ hai, nó có thể hoạt động ở tần số cao và phản ứng nhanh với sự thay đổi âm thanh, do lớp plasma có quán tính rất thấp và có thể tuân theo các mệnh lệnh điện ngay lập tức. Thứ ba, nó linh hoạt và dễ thích ứng, vì nó có thể được điều chỉnh theo các tần số và mức độ âm thanh khác nhau bằng cách thay đổi các thông số điện.
Các ứng dụng tiềm năng của plasma ANC
Plasma ANC có nhiều ứng dụng tiềm năng để giảm tiếng ồn trong các lĩnh vực khác nhau. Ví dụ, nó có thể được sử dụng để giảm tiếng ồn từ động cơ phản lực, một trong những nguồn gây ô nhiễm tiếng ồn chính ở các sân bay và khu đô thị. Động cơ phản lực tạo ra tiếng ồn chủ yếu do luồng không khí hỗn loạn và quá trình đốt cháy.
Plasma ANC có thể được tích hợp vào vòi phun động cơ hoặc hệ thống ống xả để loại bỏ tiếng ồn do các quá trình này tạo ra. Plasma ANC cũng có thể được sử dụng để giảm tiếng ồn từ tua-bin gió, vốn đang trở nên phổ biến hơn như một nguồn năng lượng tái tạo. Tua bin gió tạo ra tiếng ồn chủ yếu do tương tác khí động học giữa cánh quạt và không khí. Plasma ANC có thể được gắn vào các cánh quạt hoặc tháp để loại bỏ tiếng ồn do các tương tác này tạo ra.
Một ứng dụng khả thi khác của ANC plasma là giảm tiếng ồn từ máy bay không người lái, ngày càng được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như giao hàng, giám sát hoặc giải trí. Máy bay không người lái tạo ra tiếng ồn chủ yếu do chuyển động quay của cánh quạt và luồng không khí. Plasma ANC có thể được gắn trên thân máy bay không người lái hoặc cánh quạt để loại bỏ tiếng ồn do các nguồn này tạo ra.
Plasma ANC cũng có thể được sử dụng để giảm tiếng ồn từ các máy công nghiệp, chẳng hạn như quạt, máy bơm hoặc máy nén. Những máy này tạo ra tiếng ồn chủ yếu do rung động cơ học và luồng không khí. Plasma ANC có thể được lắp đặt trên vỏ máy hoặc ống dẫn để loại bỏ tiếng ồn do các nguồn này tạo ra.
Plasma ANC là một công nghệ mới đầy hứa hẹn để giảm tiếng ồn. Nó có một số ưu điểm so với các phương pháp ANC truyền thống, chẳng hạn như trọng lượng nhẹ, đáp ứng tần số cao và tính linh hoạt. Plasma ANC có tiềm năng được sử dụng trong nhiều ứng dụng, chẳng hạn như giảm tiếng ồn từ động cơ phản lực, tua-bin gió và máy bay không người lái.