Điện Tử Tuấn Hằng Nếu bạn đã từng nghe động cơ ô tô chạy mà không có bộ giảm thanh, bạn sẽ biết sự khác biệt rất lớn mà bộ giảm âm có thể tạo ra đối với mức độ tiếng ồn. Bên trong một bộ giảm thanh, bạn sẽ tìm thấy một bộ ống được đánh giá là đơn giản với một số lỗ trên chúng. Các ống và khoang này thực sự được tinh chỉnh như một nhạc cụ. Chúng được thiết kế để phản xạ sóng âm thanh do động cơ tạo ra theo cách mà chúng tự triệt tiêu một phần.
Bộ giảm âm sử dụng một số công nghệ khá gọn gàng để loại bỏ tiếng ồn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét bên trong một bộ giảm âm ô tô thực sự và tìm hiểu về các nguyên tắc làm cho nó hoạt động.
Nhưng trước tiên, chúng ta cần biết một chút về âm thanh.
Âm thanh đến từ đâu?
Âm thanh là một sóng áp suất được hình thành từ các xung của áp suất không khí cao và thấp xen kẽ. Các xung này di chuyển trong không khí với tốc độ âm thanh – như bạn đoán.
Trong động cơ, xung được tạo ra khi van xả mở và một luồng khí áp suất cao đột ngột đi vào hệ thống xả. Các phân tử trong khí này va chạm với các phân tử có áp suất thấp hơn trong đường ống, khiến chúng xếp chồng lên nhau. Lần lượt, chúng xếp chồng lên các phân tử xa hơn một chút xuống đường ống, để lại một vùng có áp suất thấp. Bằng cách này, sóng âm thanh truyền xuống đường ống nhanh hơn nhiều so với các loại khí thực tế.
Khi những xung áp lực này đến tai bạn, màng nhĩ rung động qua lại. Bộ não của bạn diễn giải chuyển động này thành âm thanh. Hai đặc điểm chính của sóng quyết định cách chúng ta cảm nhận âm thanh:
Tần số sóng âm – Tần số sóng cao hơn đơn giản có nghĩa là áp suất không khí dao động nhanh hơn. Động cơ chạy càng nhanh, chúng ta nghe được âm vực càng cao. Những dao động chậm hơn nghe giống như âm vực thấp hơn.
Mức áp suất không khí – Biên độ của sóng quyết định độ to của âm. Các sóng âm thanh có biên độ lớn hơn sẽ di chuyển màng nhĩ của chúng ta nhiều hơn và chúng ta ghi nhận cảm giác này dưới dạng âm lượng lớn hơn.
Nó chỉ ra rằng có thể cộng hai hoặc nhiều sóng âm với nhau và thu được âm thanh ít hơn.
Làm thế nào để loại bỏ âm thanh?
Điều quan trọng về sóng âm thanh là kết quả tại tai bạn là tổng của tất cả các sóng âm thanh đập vào tai bạn tại thời điểm đó. Nếu bạn đang nghe một ban nhạc, mặc dù bạn có thể nghe thấy nhiều nguồn âm thanh khác nhau, nhưng các sóng áp suất đập vào trống tai của bạn sẽ cộng lại với nhau, do đó, trống tai của bạn chỉ cảm thấy một áp lực tại bất kỳ thời điểm nào.
Bây giờ đến phần thú vị: Có thể tạo ra một sóng âm hoàn toàn ngược lại với một sóng khác. Đây là cơ sở cho những tai nghe chống ồn mà bạn có thể đã thấy. Giả sử sóng âm trên và sóng thứ hai đều là âm thuần. Nếu hai sóng cùng pha thì chúng sẽ cộng lại thành một sóng có cùng tần số nhưng biên độ gấp đôi. Đây được gọi là giao thoa mang tính xây dựng. Nhưng, nếu chúng chính xác lệch pha, chúng sẽ cộng lại bằng không. Đây được gọi là sự can thiệp phá hoại. Tại thời điểm sóng thứ nhất có áp suất cực đại thì sóng thứ hai có áp suất cực tiểu. Nếu cả hai sóng này đập vào trống tai của bạn cùng một lúc, bạn sẽ không nghe thấy gì vì hai sóng luôn cộng lại bằng không.
Bên trong bộ giảm thanh
Nằm bên trong bộ giảm thanh là một bộ ống. Các ống này được thiết kế để tạo ra các sóng phản xạ giao thoa với nhau hoặc triệt tiêu lẫn nhau. Hãy xem bên trong của bộ giảm thanh này:
Khí thải và sóng âm đi vào ống trung tâm. Chúng bật ra khỏi thành sau của bộ giảm thanh và được phản xạ qua một lỗ vào thân chính của bộ giảm thanh. Chúng đi qua một tập hợp các lỗ vào một buồng khác, nơi chúng quay đầu và đi ra đường ống cuối cùng và để lại bộ giảm thanh.
Một buồng gọi là buồng cộng hưởng được nối với buồng thứ nhất bằng một lỗ. Bộ cộng hưởng chứa một thể tích không khí cụ thể và có chiều dài cụ thể được tính toán để tạo ra sóng triệt tiêu một tần số âm nhất định.
Bộ cộng hưởng
Khi một làn sóng chạm vào lỗ, một phần của nó tiếp tục đi vào buồng và một phần của nó bị phản xạ lại. Sóng truyền qua buồng, đập vào thành sau của bộ giảm thanh và dội ngược ra khỏi lỗ. Chiều dài của buồng này được tính toán sao cho sóng này rời khỏi buồng cộng hưởng ngay sau khi làn sóng tiếp theo phản xạ ra bên ngoài buồng. Lý tưởng nhất là phần áp suất cao của sóng phát ra từ buồng sẽ thẳng hàng với phần áp suất thấp của sóng bị phản xạ ra bên ngoài thành buồng, và hai sóng sẽ triệt tiêu lẫn nhau.
Sóng hủy bên trong bộ giảm thanh đơn giản hóa
Trong thực tế, âm thanh phát ra từ động cơ là hỗn hợp của nhiều tần số âm thanh khác nhau, và vì nhiều tần số đó phụ thuộc vào tốc độ động cơ, nên âm thanh gần như không bao giờ ở tần số chính xác để điều này xảy ra. Bộ cộng hưởng được thiết kế để hoạt động tốt nhất trong dải tần mà động cơ tạo ra nhiều tiếng ồn nhất; nhưng ngay cả khi tần số không phải là tần số chính xác mà bộ cộng hưởng đã được điều chỉnh, nó vẫn sẽ tạo ra một số nhiễu triệt tiêu.
Một số xe hơi, đặc biệt là xe hơi hạng sang, nơi vận hành êm ái là đặc điểm chính, có một bộ phận khác trong ống xả trông giống như bộ giảm thanh, nhưng được gọi là bộ cộng hưởng. Thiết bị này hoạt động giống như buồng cộng hưởng trong bộ giảm âm – các kích thước được tính toán để các sóng phản xạ bởi bộ cộng hưởng giúp triệt tiêu các tần số âm thanh nhất định trong ống xả.
Có các tính năng khác bên trong bộ giảm âm này giúp nó giảm mức âm thanh theo những cách khác nhau. Thân của bộ giảm âm được cấu tạo thành ba lớp: Hai lớp kim loại mỏng với lớp cách nhiệt dày hơn một chút giữa chúng. Điều này cho phép cơ thể của bộ giảm thanh hấp thụ một số xung áp suất. Ngoài ra, các đường ống đầu vào và đầu ra đi vào buồng chính được đục lỗ. Điều này cho phép hàng nghìn xung áp suất cực nhỏ phát ra xung quanh trong buồng chính, triệt tiêu lẫn nhau ở một mức độ nào đó ngoài việc bị hấp thụ bởi vỏ của bộ giảm âm.
Áp suất ngược và các loại bộ giảm âm khác
Khí thải từ một chiếc xe đua NASCAR: Không có bộ giảm thanh ở đây, vì giảm áp suất ngược.
Một đặc điểm quan trọng của bộ giảm âm là chúng tạo ra bao nhiêu áp suất ngược. Do tất cả các ngã rẽ và lỗ mà ống xả phải đi qua, các bộ giảm thanh như ở phần trước tạo ra áp suất ngược khá cao. Điều này trừ đi một chút sức mạnh của động cơ.
Có những loại bộ giảm âm khác có thể làm giảm áp suất ngược. Một loại, đôi khi được gọi là gói thủy tinh hoặc bom anh đào, chỉ sử dụng khả năng hấp thụ để giảm âm thanh. Trên một bộ giảm thanh như thế này, ống xả đi thẳng qua một đường ống được đục nhiều lỗ. Bao quanh đường ống này là một lớp kính cách nhiệt có tác dụng hấp thụ một số xung áp suất. Một vỏ thép bao quanh lớp cách nhiệt.
Những bộ giảm âm này tạo ra ít hạn chế hơn nhiều, nhưng không làm giảm mức âm thanh nhiều như các bộ giảm âm thông thường.
Bộ giảm âm chống ồn chủ động
Đã có một vài thử nghiệm với bộ giảm âm khử tiếng ồn chủ động, đặc biệt là trên máy phát điện công nghiệp. Các hệ thống này kết hợp một bộ micrô và một loa.
Loa được bố trí trong một ống bao bọc xung quanh ống xả để âm thanh từ ống xả phát ra cùng chiều với âm thanh từ loa. Máy tính giám sát một micrô đặt trước loa và một micrô đặt sau loa. Bằng cách biết một số điều về chiều dài và hình dạng của các đường ống, máy tính có thể tạo ra tín hiệu để điều khiển loa. Điều này có thể triệt tiêu phần lớn âm thanh phát ra từ máy phát. Micrô bên dưới cho phép máy tính biết nó đang hoạt động tốt như thế nào để có thể thực hiện các điều chỉnh nếu cần.
Shop: Điện Tử Tuấn Hằng- Chuyên cung cấp bán buôn bán lẻ Phụ kiện sửa chữa loa, thiết bị âm thanh.
Website : https://thietbiloa.com/
Địa chỉ : Số nhà 29 yên bái 2-phường Phố Huế-Quận Hai Bà Trưng-Hà Nội(chợ trời)
Điện thoại : 02439784346
Nguồn: Internet
Biên dịch: DIEN TU TUAN HANG – THIETBILOA.COM
