52Hay Pa Va = G.R.Ta mà ρa = 𝐺𝐺
4.1.3. Thiết bị tiêu âm bằng phin lọc (bộ lọc âm thanh).
Thiết bị tiêu âm bằng phin lọc là phương pháp tiêu âm phổ biến và rộng rãi nhất của động cơ đốt trong (Hình 4.3).
58
Hình 4.3: Thiết bị tiêu âm bằng phin lọc
Thiết bị tiêu âm này hoạt động theo nguyên tắc phin lọc âm học. Tức là khả năng chon tất cả những dao động có tần số ở một hoặc nhiều vùng đi qua khơng làm yếu đi rõ rệt những dao động đó và làm hạn chế hay phản lại tất cả các nguồn dao động có tần sốngồi các vùng này. Đối với các thiết bị tiêu âm khí thải sử dụng các phin lọc có tần số thấp cho những dao động có dải tần từ0 đến một giới hạn f0 nào đó đi qua và giữ lại những dao động có tần số lớn hơn tần số ở dải tần trên nhưng không làm yếu đi những dao động ở dải tần trên (0 ÷f0). Phin lọc âm học tần số thấp được cấu tạo từ vài buồng đặt nối tiếp mà giữa các buồng này có các rãnh. Từ một buồng có những ống thốt khí thải là những ngăn lọc để tiêu âm trong một vùng tần số nhất định. Ngăn của phin lọc âm học cho qua dễ dàng các âm thanh có tần số nhỏhơn tần số giới hạn f0 , theo cơng thức tính:
f0 =𝐶𝐶 𝜋𝜋�𝑙𝑙𝑆𝑆11.𝑉𝑉 (𝐻𝐻𝐻𝐻) Trong đó: C. Vận tốc âm S1. Diện tích thiết diện ống l1 . Chiều dài ống V. Thể tích buồng
59
Vùng tần số lớn hơn tần số giới hạn f0 trên là vùng hấp thụ. Công thức trên đúng với trường hợp khi kích thước của ống và buồng khơng lớn q nửa độ dài sóng âm hấp thụ. Khi chiều dài sóng âm gần bằng chiều dài của các yếu tố thiết bị tiêu âm thì đặc tính tiêu âm biến đổi rất lớn. Sự tiêu âm đã không tăng liên tục với sựtăng tần sốmà nó tăng và giảm theo chu kỳ. Nghĩa là cứ một dải tiêu âm hấp thụ thì lại có một dải tiêu âm khơng hấp thụ. Bởi vậy để hấp thụ tất cả các âm thanh tạo thành tiếng ồn do thải thì người ta làm kích thước của những phin lọc âm học khác nhau, với tính tốn sao cho các dải hấp thụ của một ngăn thì bao lấy các dải đã cho qua một ngăn khác.