Laajakaistaisen melun aktiivinen äänen vaimentaminen

Abstract

Kojair Tech Oy:n päätuote on II-luokan mikrobiologinen suojakaappi. Asiakkaille yksi tärkeimmistä tuotteen ominaisuuksista on matala äänenvoimakkuus. Yrityksen tuotekehityksessä on pitkään paneuduttu äänenpainetasojen vähentämiseen. Perinteistä passiivista äänenvaimennusta tuotteessa ei voida toteuttaa, sillä passiiviset elementit toimivat mikrobien kasvualustoina ja ovat täten EN 12469-standardin vastaisia.

Opinnäytetyön tehtävänä oli tutkia aktiivisen äänenvaimennuksen soveltuvuutta mikrobiologisen suojakaapin äänenvaimennuksessa sekä toteuttaa toimiva prototyyppi aktiivisesta äänenvaimennusjärjestelmästä.

Toimivan prototyypin toteuttaminen ei onnistunut, koska järjestelmän toteutus vaatisi korkeaa ohjelmoinnin ja digitaalisen signaalinkäsittelyn osaamisen tasoa. Aktiivisen äänenvaimennuksen soveltuvuutta tuotteeseen ei pystytty luotettavasti selvittämään. Tarkan taajuussisällön mittaaminen vaatisi lisää äänenpainetason mittauksia. Optimaalinen referenssi- ja virhemikrofonien sijoittelu suuren koherenssin saavuttamiseksi dominoivilla taajuuskomponenteilla vaatisi testausta yrityksen ja erehdyksen kautta.

Toimeksiantajalla on mielenkiintoa jatkaa tuotekehitysprojektia, koska mahdolliset saavutettavat hyödyt ovat merkittäviä. Järjestelmän jatkokehitystä varten tarvitaan ohjelmointia ja digitaalista signaalinkäsittelyä osaavia yhteistyökumppaneita.

Class II microbiological safety cabinet is the main product of Kojair Tech Ltd. For the customers one of the most important features of the product is low noise level. The research and development department of the company has always taken the reduction of noise levels into account. Traditional passive noise reduction elements cannot be implemented into this product because they act as substrates for microbes and thus are against the EN 12469-standard.

The objective of this thesis was to study the feasibility of active noise control for noise reduction in a microbiological safety cabinet and also to engineer a working prototype of an active noise control system.

Engineering a working prototype of an active noise control system failed because the implementation of the system would have required high level of digital signal processing and programming. Feasibility of active noise control for noise reduction in the product could not be analyzed reliably. Determining the exact frequency content would require more sound pressure level measurements. Finding optimal locations for the reference and the error microphone in order to achieve high coherence at the dominating frequency components would require more testing by trial and error.

The assigner has interest in continuing this research and development project be-cause the possible benefits of the work could be substantial. For further development of the system, cooperation partners who possess skills in digital signal processing and programming are required.