Активное шумоподавление в квартире - реализуемо ли?

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Активное шумоподавление в квартире - реализуемо ли?

Добрый день! С принципом работы активного шумоподавления в наушниках знаком.
Прекрасно понимаю, что данная технология сильно ограничена в своих возможностиях, и способна давать эффект только при статичном расположении либо источника шума, либо слушателя. А так же при статичном расположении источника "инверитированного" звука. Ну и также при идельном звуковом тракте, без фазовых и амплитудно-частотных искажений. А любое несовпадение фазы исходного звукового сигнала с инвертированным в точке прослушивания не даст ослабления суммарного сигнала, и может даже усилить его.

То есть, имея в своей квартире или в квартире соседей источник некого абстрактного шума, просто так взять и реализовать систему активного шумоподавления, которая располагалась бы не в наших ушах в виде наушников, а как некое стационарное устройство "на полке", будет просто НЕВОЗМОЖНО по физическим причинам.

Но меня нтересует именно частный конкретный случай источника соседсткого шума.

Недавно соседи снизу (их статус неясен, то ли квартиранты, то ли туристы) в квартире предполагаемо купленной под суточную аренду в новостройке, где даже не понятно был ли сделан ремонт, стали на длительное время включать какую-то шайтан-установку, которая монотонно гудит с частотой 200 Гц.
Предположительно, это может быть вытяжной вентилятор в санузле. Однако, если слушать отверстие вентшахты, которая общая для всех квартир - то из неё этот звук явно не слышен. Звук слышен в той или иной степени по всей квартире. Явно структурное распространение звука. Даже в спальне, где я сделал звукоизоляцию по принципу комната-вкомнате и уже достаточно заглушил помещение звукопоглощающими элеменатми (мебель + потолочные панели) этот тон немного слышен в некоторых точках прослушивания (благо прямо в лёжа постели его не слышно, интерференция делает своё дело =D).
В целом звук то негромкий, и даже в тех помещениях, где у меня ещё нет звукоизоляции и нет фонда звукопоглощения (в тех помещениях ещё делаю ремонт) на слух уровень звука тише условного тихого холодильника. То есть, вряд ли претензии к соседям, что звук мне мешает, а они его в моей квартире едва услышат, если вообще услышат, будут для них убедительными, чтобы как-то повлиять на этот источних звука с их стороны.

Поэтому и возникла идея бороться со звуком самостоятельно. Ещё раз напомню про характер звука. Монотонный синусоидальный звук на частоте 200 Гц с постоянной амплитудой без каких-либо биений. Частота, скорее всего, является продуктом сетевой частоты (4-ая гармоника).

Как мне видится решение данной проблемы.
1. Устанавливаем в определённом месте квартиры (предположительно максимально близко к предполагаемому месту источника звука, в санузле на вентшахте (она из вент-блоков) или где-то на полу, вибродинамик, который и будет излучать инвертированную звуковую волну. Вообще, место установки вибродинамика будет определяться экспериментально.
2. В каком-то из углов санузла или может быть другого помещения (где амплитуда исходного соседского звука хорошо прослушивается), установить микрофон.
3. Потребуется микроконтроллер, который будет с помощью АЦП "слушать" сигнал с микрофона и анализировать его спектр. Если на частоте 200 Гц (или в окрестности) появляется пик, то включить генерацию инвертированного сигнала.
4. Потребуется точная синхронизаця частоты и фазы генерируемого инвертированного сигнала с частотой сети. Поэтому АЦП микроконтроллера так же будет "слушать" сигнал из розетки через транформатор. Последний понадобится для обеспечения гальванической развязки. И анализируя точки экстремума сигнала сети, будет вычислять частоту и фазу.
5. Ну и дальше остаётся сгенерировать инвертированный сигнал с учётом (п.4) с заранее выставленной амплитудой и подать его на вибродинамик.
6. Периодически (может раз в несколько минут) отключать генерацию, чтобы проверить, слышен ли ещё соседский звук. и если слышен, то переход на п. 3.

В плане реализации такой штуки - проблем возникнуть не должно. Программированием занимаюсь давно, математику знаю. Преобразование Фурье знаю и умею =D.

Интересует именно практический смысл. Возможен ли какой-то положительный эффект от такой задумки? Хотелось бы таким устройством постараться охватить площадь всей квартиры.

Может, подобные устройства уже существут и применяются в местах повышенного тонального шума, например, на электростанциях?

 

Неравномерное распределение НЧ давления в помещении - это моды (аксиальные, тангенциальные, косые).

 

Попробуйте дернуть рубильник у соседей снизу и послушать, остался ли звук

 

Вряд ли.

Разные фазы волн при взаимодействии друг с другом и с ограждающими конструкциями квартиры.

 

Они над своей входной дверью повесили камеру, поэтому не хотелось бы светиться)
На 99.9% уверен, что звук от них, потому что когда никого нет в квартире, то звука тоже нет. А когда они появляются в квартире (это сразу слышно, по всяким стукам, брякам, словно слепые слоны в посудной лавке бьются обо все стены, НЧ топоту, беготне и визгам квадробера (удивляююсь, как вообще можно производить столько ударных звуков!), то этот звук тоже появляется. Особенно заметил корелляцию - если дома есть их квадробер, то звук этот есть, даже ночью, когда ночевал там последний раз. Если квадробер не в квартире, а кто-то другой присутствует - то и звука нет.

Пока ещё на постоянной основе там не живу, ночую нерегулярно. Возможно, эти твари уже съехали, т. к. вчера после некоторого затишья, судя по звукам снизу, там пылесосили несколько часов, и характер топота был другой. Квартиру, похоже, сдают (или пока только готовят к сдаче) посуточно, т. к. недавно на входной двери повесили ящик с кодовым замком для хранения ключа, ну и камеру тоже повесили недавно. Поэтому, пока не знаю, может и источних звука уехал вместе с ними. Буду наблюдать.

 

Полагаю, из-за невозможности максимально близко расположить генератор "антизвука" к источнику исходного звука?

Тут я напомню, что хочу попробовать именно структурное воздействие, а не воздушное, с помошью вибродинамика. Если я ничего не напутал, то при некой условной скорости звука в бетоне 3000 м/с, на той самой частоте 200 Гц, которую и планирую побороть, длина волны составит аж целых 15 м. То есть, на мой взгляд, допуск для расположения генератора "антизвука" большой.

Если для всей квартиры не получится реализовать, то хотя бы поробую для одной комнаты.

 

Да, именно они. Сама спальня непрямоугольной формы. Параллельные поверхности только пол и потолок. Две стены прямые, а две немного наклонены, т. к. это мансардный этаж. Поэтому калькулятор для расчёта аксиальных мод покажет только вертикальную моду - 57 Гц (высота потолка 3 м).
Планирую так же ещё увеличивать в спальне фонд звукопоглощения. Пока из поглотителей там есть только большая кровать 2*2 метра с толстым 20 см матрасом и самодельные подвесные потолочные панели - поглотители резистивного типа из мин. ваты плотностью 60 толщиной 27 мм в два слоя на деревянном каркассе, обёрнутые стретч плёнкой и двумя слоями белой агроткани (60 мкм + 100 мкм вроде) на относе 17 см от потолка. Возможно с толщиной агроткани переборщил немного, но тонкие ткани просвечивают, и видна вата.
То есть, пока заглушены от отражений только паралленьные поверхности, а стены голые - только обои.

Планирую повесить ещё резистивные абсорберы на стены, оформив их как картины декоративной тканью. Вот, интересно, помогут ли они "добить" этот 200 Гц гул в "пучностях" (т.е. в тех участках комнаты, где он слышен).

Корпусной мебели в спальне будет мало. Только пару столов и тумбочек.

Вообще, хотелось бы узнать, какими поглотителями луше глушить диапазон мидбаса 200 Гц?

Напомню, что звукоизоляция комнаты уже сделана и финишная отделка тоже. Поэтому правки в конструктив ограждающих конструкций невозможен.

Кстати, хотелось бы узнать, может ли получиться так, что при попытке заглушения только одних мод (как в моём случае пол-потолок), другие моды усилятся (между стенами)?

Так, для справки.
Вертикальную моду 57 Гц глушу в первую очередь для уменьшения НЧ топота от соседей снизу и сбоку. Спектрометр показывает холмы с максимумом как раз около 60 Гц в моменты топота. После применения подвесных панелей и установке большой кровати (об этом было сказано выше), субъективно, интенсивность НЧ топота уменьшилась, хоть и до идеала в плане тишины ещё далеко, да и вряд ли получится ещё как-то ослабить НЧ топот.

 

@Yury_K,
А не проще пойти путем запрета заселения временных жильцов в эту квартиру?
Наверняка хозяева квартиры оформляют аренду "в черную", может в этой области повоздействовать?

 

В ответ на это "постоянные" жильцы могут легко дать понять, что топикстартеру стоит применять свои познания по шумоподавлению по другим адресам. Причем роняя тапки.

 

Дом находится в туристическом районе города, и там чуть ли каждая вторая квартира покупалась под аренду для туристов). Очень часто перед входом на терристорию ЖК вижу людей с багажом. Поэтому вряд ли получится как-то повлиять, да и зачем. Надеюсь вряд ли там будут ночевать наркоманы или прочие асоциальные элементы, т. к. ценники за аренду квартир в этом доме не малые, судя по объявлениям на авито и др.

 

И топая им в ответочку босой пяткой по перекрытию

 

Из-за разных фаз и амплитуды НЧ волн в объёме всей квартиры/комнаты.

 

И кратно выше.

С максимальным КЗП на 200 Гц.

Помогут снизить.

Конверсионными, резонансными.

 

а почему он гудит, андроид чтоли ?
Я бы сходил да спросил, может там прибор какой стоит прямо на перекрытии, достаточно его на резинки поставить и всё пройдёт.

 

Мне иногда интересно, а какие звуки дает робот пылесос, который из довольно таки "тупых", довольно сильно бьющихся головой о каждую стенку или ножку стула. Да и тракторные колеса тоже ощутимо мне шумят, мне, в моем частном доме, особенно по линолеуму без утеплителя (несовременному). Т е интересно, а как такой робот слышится из других квартир при разных сочетаниях материалов отделки и разной звукопроводимости?