2008-ban a Toyota egy érdekes, bár nem új fejlesztést mutatott be: egy aktív zajcsökkentő rendszert, amely lehetővé tette az autó zajszintjének jelentős csökkentését. A rendszer a megjelenés idején nem volt különösebben népszerű, de idővel minden megváltozik, és valószínűleg az egyik legkeresettebb technológia lesz.
Az autórendszer célja
Működés közben az autó sok, különböző intenzitású külső zajt bocsát ki különböző mechanizmusokból – az alvázból, a motorból, a sebességváltóból és a karosszériaelemekből. A zaj megszüntetésének módjainak keresése már régóta folyik és nagyon sikeresen: a modern gépek szinte hallgatnak. Ennek ellenére nagy sebességgel történő vezetéskor az utastérben továbbra is külső zaj hallható, ami kényelmetlenséget okoz az utasoknak és a vezetőnek.
A megszüntetés saját módjaEzt a problémát 2008-ban javasolta a Toyota, aktív zajcsökkentő rendszert vezetve be egy autóba. Maga a technológia egyáltalán nem volt új, de először az autóiparban használták, ahol hatékonynak bizonyult.
A modern zajcsökkentő rendszerek 5-8 dB-lel csökkentik az általános zajszintet, főként alacsony frekvenciájú hangrezgésekkel dolgozva, amelyek a zajfüggönyt képezik az utastérben. Sok autógyártó fejleszt ilyen rendszereket, amelyek lehetővé teszik, hogy a legtöbb modern autóval felszereljék őket.
A zajcsökkentő rendszer működése elméletben
A zajcsökkentést hagyományosan passzív eszközökkel végezték - vagy a zaj forrása, vagy a hangoktól védendő hely, hangelnyelő és hangvisszaverő anyagokkal szúrták le, amelyek passzív zajnak számítanak. csökkentő rendszer. Az aktív rendszer hatékonyabb – például az autók kipufogói, amelyek a hanghullámok tulajdonságait használják fel munkájuk során. Az elektronika segítségével a harmadik féltől származó hangokat is kiküszöbölheti.
A hang egy hullám, amely váltakozó alacsony és magas nyomású területekből áll, és 330 m/sec sebességgel mozog. Mint minden más hullám, a hanghullámok is diffrakciónak, interferenciának vannak kitéve, azaz kölcsönhatásba léphetnek egymással. Az ANC vizsgálati terület interferenciája a leginkább érdekes.
Az interferencia váratlan és meglehetősen érdekes eredményeket idézhet elő. Például találkozni ugyanazon a pontontér és fázis, két azonos frekvenciájú hanghullám kölcsönösen erősíti egymást, illetve a teljes hangerő egy adott ponton erősen megnő. Leggyakrabban ezt a jelenséget a mélynyomóval rendelkező sztereó rendszerek vagy audiorendszerek tulajdonosai tapasztalják - abban a helyiségben, ahol fel vannak szerelve, számos olyan terület van, ahol a basszus mélyebbé és erősebbé válik. Hasonló hatást magyaráznak az alacsony frekvenciájú hangok fázisban történő szuperpozíciója egy meghatározott ponton, egymás tetején, ami kiváltja azok felerősítését.
Van egy ellentétes hatás is, amely akkor lép fel, ha a hullámok egymásra helyezkednek az ellenfázisban: a nagy nyomású területek az alacsony nyomású területekre helyezkednek el, ami teljesen csillapítja a hullámot. A gyakorlatban azonban a hullámok teljes elnyomása nem érhető el, de a teljes hangintenzitás még csökkenthető. Valójában az aktív zajszűrő rendszerek ezen a jelenségen alapulnak.
Ezeket a rendszereket először az építőknek, ipari munkásoknak és más szervezeteknek szánt fejhallgatókban valósították meg, majd ezt követően kezdték el alkalmazni a technológiát zenehallgatásra, autókban és otthoni fejhallgatókra. A zajcsökkentő rendszer működési elve meglehetősen egyszerű: a fejhallgató külső oldalán mikrofonok vannak felszerelve, amelyek harmadik féltől származó hangokat vesznek fel. A beépített elektronikai blokk megváltoztatja a mikrofonokból érkező hangok fázisát, így azok a hangszórók által reprodukálhatók. Ennek megfelelően a hangszórókból származó hangok és a külső hangok a dobhártyába jutnak, és mivel ezek benne vannakantifázis, akkor kialszanak.
Az autók zajcsökkentő rendszerei hasonló módon működnek.
Gépjárműzajcsökkentő berendezés
Az autó zajcsökkentő berendezése a következő elemeket tartalmazza:
- Mennyezeti mikrofonrendszer;
- A kabin különböző pontjain elhelyezett hangszórórendszer. A leggyakrabban használt audiorendszer;
- A motoron, a felfüggesztésen és a jármű többi alkatrészén található érzékelők, amelyek a fő hangforrások:
- Elektronikus vezérlőegység.
Hogyan működik az aktív zajszűrés az autókban
A rendszer elektronikus egysége információkat kap a harmadik féltől származó zajokról az érzékelőktől és mikrofonoktól. A kapott adatok alapján fázisváltás történik a bejövő hangokon, amelyeket a hangszórók reprodukálnak, és az ellenfázisban zajokkal találkozva csökkentik azok intenzitását. Ennek eredményeként az utastérben olyan tér képződik, amelyben a motor, a kerekek és más mechanizmusok zajszintje jelentősen csökken.
A barkácsoló aktív zajcsökkentő rendszer egy autóban nélkülözhetetlen érzékelők nélkül, mert ezek kijavítják a felfüggesztés és a kerekek ütközésekor fellépő zajokat és egyéb durva hangokat. A klasszikus hangszóró- és mikrofonrendszer csak az állandó és állandó hangokat rögzíti - a motor lágy zümmögését, a karosszéria rezgését vagy a kerekek susogását az útfelületen. A rendszer nemképes reagálni a hangok éles változásaira, áthaladó hangos zajokra - üvöltés, csörömpölés és mások.
Az érzékelők a hangháttér hirtelen változásainak követésére szolgálnak. Az elektronikus egység az érzékelőktől kapott adatok alapján változtatásokat hajt végre a hangszórók által alkotott hangképen, aminek köszönhetően a harmadik féltől származó zajok hatékonyabb elnyomása érhető el.
Érdemes megjegyezni, hogy az aktív zajcsökkentő rendszerrel felszerelt járművek által keltett zajszint változatlan marad, mivel a rendszer nem szünteti meg, hanem csökkentett külső zaj mellett teret hoz létre az utastérben. Az ilyen technológiák kényelmesebbé teszik a vezetést, de nem szüntetik meg az egyes járműalkatrészek hangszigetelésének szükségességét.
Otthoni zajcsökkentő rendszer
Elég nehéz teljes csendet biztosítani egy városon belüli lakásban vagy magánházban. Ez a probléma részben megoldható dupla üvegezésű ablakok beépítésével, de ezek nem garantálják a teljes csendet. A tudomány és a technológia azonban nem áll meg, és sok mérnök próbálja megoldani ezt a problémát azáltal, hogy saját kezűleg hoz létre aktív zajcsökkentő rendszereket.
Az osztrák Rudolf Stefanich megalkotta a Sono egyik leghatékonyabb zajcsökkentő eszközét. Kompakt és egyszerű rendszer, amelyet a kellemetlen és bosszantó hangok kiküszöbölésére és a kellemesek megőrzésére terveztek.
A Sono lakásban működő aktív zajcsökkentő rendszer működési elve a külső felektől származó zajokat észlelő és azokat kiszűrő érzékelők és mikrofonok működésén alapul.hasonló hangok antifázisú reprodukálásával.
Az akusztikus zenei fejhallgató hasonlóan működik.
Sono rendszereszköz
A Sono készülék kialakítása meglehetősen érdekes, és hangszóró, rezgésérzékelőkkel ellátott mikrofon és mikroprocesszor képviseli. A készülék kisméretű kompakt lemez formájában készül, és speciális tapadókorongok segítségével kerül az ablaküvegre. A Sono ablaküveget használ rezonátorként.
A külső hangok rögzítése és kiküszöbölése a beállított beállítások szerint történik. A lakás helyiségeiben a már feldolgozott zajokat a beépített hangszórókon keresztül reprodukálják.
A Sono akkumulátorai olyan akkumulátorok, amelyek újratölthetők a környezeti elektromágneses sugárzással, például Wi-Fi hálózatokkal.
Sono eszközfunkciók
Az otthoni aktív zajszűrő funkció kiszűri a bosszantó külső zajokat, és csak kellemes hangokat ad vissza a hangszórókon keresztül. A felhasználó a megfelelő beállításokat a műszermenüben tudja elvégezni.
Egy további és nem kevésbé hasznos funkció a megnyugtató és kellemes hangok lejátszása – az erdő susogása, a szörfözés hangja és hasonlók.
Hol vásárolhat Sono rendszert?
Sajnos ma még nincs Sono aktív zajszűrő rendszer a piacon: annak ellenére, hogya készülék bejutott a James Dyson verseny döntőjébe, csak prototípus formájában létezik és beruházást igényel. Egyelőre nem tudni biztosan, hogy eladásra kerül-e vagy sem. A készülék szerzője aktívan keresi azokat a befektetőket és partnereket, akik segíthetnek a készülék tömeggyártásba való beindításában.
Aktív hangrendszer
Aktív hangtervező rendszereket használnak, hogy a kipufogórendszer a kívánt teljesítményhangot adják. A kialakítás hasonló az aktív zajcsökkentő rendszerhez: mikrofonok, audiorendszer, hangszórók és vezérlőegység. Az egyetlen különbség az, hogy az audiorendszer kimenete módosított hang, és nem anti-fázis.
A műszerfalon található gombok segítségével módosíthatja a kipufogórendszer hangjának karakterét. Annak ellenére, hogy az ilyen rendszerek technológiai szempontból összetettek, nincs különösebb gyakorlati hasznuk - elsősorban a tulajdonos járművezetői igényeinek kielégítésére telepítik őket. Megjegyzendő, hogy a módosított aktív hang csak az autóban hallható.
