Το 2008, η Toyota παρουσίασε μια ενδιαφέρουσα, αν και όχι νέα, εξέλιξη - ένα ενεργό σύστημα μείωσης θορύβου, το οποίο κατέστησε δυνατή τη σημαντική μείωση του επιπέδου θορύβου στο αυτοκίνητο. Το σύστημα δεν ήταν ιδιαίτερα δημοφιλές κατά τη στιγμή της κυκλοφορίας, αλλά με την πάροδο του χρόνου όλα αλλάζουν και είναι πιθανό ότι θα γίνει μια από τις πιο περιζήτητες τεχνολογίες.
Σκοπός του συστήματος αυτοκινήτου
Κατά τη λειτουργία, το αυτοκίνητο παράγει πολύ θόρυβο τρίτων, ποικίλης έντασης από διάφορους μηχανισμούς - σασί, κινητήρας, κιβώτιο ταχυτήτων και στοιχεία αμαξώματος. Η αναζήτηση τρόπων εξάλειψης του θορύβου συνεχίζεται εδώ και πολύ καιρό και με μεγάλη επιτυχία: τα σύγχρονα μηχανήματα είναι σχεδόν αθόρυβα. Παρόλα αυτά, όταν οδηγείτε με μεγάλη ταχύτητα, ο θόρυβος τρίτων παραμένει στο χώρο επιβατών, προκαλώντας ενόχληση στους επιβάτες και στον οδηγό.
Ο δικός σου τρόπος εξάλειψηςΑυτό το πρόβλημα προτάθηκε το 2008 από την Toyota, εισάγοντας ένα ενεργό σύστημα μείωσης θορύβου σε ένα αυτοκίνητο. Η ίδια η τεχνολογία δεν ήταν καθόλου νέα, αλλά χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στην αυτοκινητοβιομηχανία, όπου αποδείχθηκε αποτελεσματική.
Τα σύγχρονα συστήματα μείωσης θορύβου μειώνουν τη συνολική στάθμη θορύβου κατά 5-8 dB, λειτουργώντας κυρίως με ηχητικές δονήσεις χαμηλής συχνότητας, που σχηματίζουν την κουρτίνα θορύβου στην καμπίνα. Πολλές αυτοκινητοβιομηχανίες αναπτύσσουν τέτοια συστήματα, τα οποία τους επιτρέπουν να εξοπλιστούν με τα περισσότερα σύγχρονα αυτοκίνητα.
Η λειτουργία του συστήματος μείωσης θορύβου στη θεωρία
Ο έλεγχος του θορύβου παραδοσιακά γινόταν με παθητικά μέσα - είτε η πηγή του θορύβου, είτε το μέρος που πρέπει να προστατεύεται από τους ήχους, απογειώθηκε με ηχοαπορροφητικά και ηχοανακλαστικά υλικά, τα οποία θεωρούνται παθητικός θόρυβος σύστημα μείωσης. Ένα ενεργό σύστημα είναι πιο αποτελεσματικό - για παράδειγμα, οι σιγαστήρες αυτοκινήτων που χρησιμοποιούν τις ιδιότητες των ηχητικών κυμάτων στην εργασία τους. Μπορείτε επίσης να εξαλείψετε ήχους τρίτων με τη βοήθεια ηλεκτρονικών συσκευών.
Ο ήχος είναι ένα κύμα που αποτελείται από εναλλασσόμενες περιοχές χαμηλής και υψηλής πίεσης, που κινείται με ταχύτητα 330 m/sec. Όπως κάθε άλλο κύμα, τα ηχητικά κύματα μπορούν να υπόκεινται σε περίθλαση, παρεμβολή, δηλαδή να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Η παρεμβολή για την περιοχή μελέτης ANC έχει μεγαλύτερο ενδιαφέρον.
Η παρέμβαση μπορεί να προκαλέσει απροσδόκητα και μάλλον ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Για παράδειγμα, συνάντηση στο ίδιο σημείοχώρος και φάση, δύο ηχητικά κύματα της ίδιας συχνότητας αλληλοενισχύονται, αντίστοιχα, η συνολική ένταση σε ένα δεδομένο σημείο θα αυξηθεί απότομα. Τις περισσότερες φορές αυτό το φαινόμενο βιώνουν οι ιδιοκτήτες στερεοφωνικών συστημάτων ή ηχοσυστημάτων με υπογούφερ - στο δωμάτιο όπου είναι εγκατεστημένα, υπάρχουν πολλές περιοχές στις οποίες το μπάσο γίνεται βαθύτερο και ισχυρότερο. Ένα παρόμοιο αποτέλεσμα εξηγείται από την υπέρθεση ήχων χαμηλής συχνότητας σε φάση σε ένα συγκεκριμένο σημείο ο ένας πάνω στον άλλο, γεγονός που προκαλεί την ενίσχυσή τους.
Υπάρχει επίσης ένα αντίθετο αποτέλεσμα που εμφανίζεται όταν τα κύματα υπερτίθενται σε αντιφάση: οι περιοχές υψηλής πίεσης υπερτίθενται σε περιοχές χαμηλής πίεσης, γεγονός που μειώνει πλήρως το κύμα. Ωστόσο, στην πράξη, δεν μπορεί να επιτευχθεί πλήρης καταστολή των κυμάτων, αλλά η συνολική ένταση του ήχου μπορεί ακόμα να μειωθεί. Στην πραγματικότητα, τα ενεργά συστήματα ακύρωσης θορύβου βασίζονται σε αυτό το φαινόμενο.
Αυτά τα συστήματα εφαρμόστηκαν για πρώτη φορά σε ακουστικά που προορίζονταν για οικοδόμους, βιομηχανικούς εργάτες και άλλους οργανισμούς, μετά από τα οποία η τεχνολογία άρχισε να εφαρμόζεται σε ακουστικά για ακρόαση μουσικής, αυτοκίνητα και σπίτια. Η αρχή λειτουργίας του συστήματος μείωσης θορύβου είναι αρκετά απλή: στην εξωτερική πλευρά των ακουστικών εγκαθίστανται μικρόφωνα που λαμβάνουν ήχους τρίτων. Το ενσωματωμένο μπλοκ ηλεκτρονικών αλλάζει τη φάση των ήχων που προέρχονται από τα μικρόφωνα, ώστε να μπορούν να αναπαραχθούν από τα ηχεία. Αντίστοιχα, οι ήχοι από τα ηχεία και οι εξωτερικοί ήχοι παρέχονται στο τύμπανο και εφόσον βρίσκονται σεαντιφάση, μετά σβήνουν.
Τα συστήματα μείωσης θορύβου στα αυτοκίνητα λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο.
Συσκευή μείωσης θορύβου αυτοκινήτου
Η συσκευή μείωσης θορύβου αυτοκινήτου περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:
- Σύστημα μικροφώνου στην οροφή;
- Το σύστημα ηχείων που βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία της καμπίνας. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο ηχοσύστημα;
- Αισθητήρες που βρίσκονται στον κινητήρα, την ανάρτηση και άλλα εξαρτήματα του οχήματος που αποτελούν τις κύριες πηγές ήχου:
- Ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου.
Πώς λειτουργεί η Ενεργή Ακύρωση Θορύβου στα αυτοκίνητα
Η ηλεκτρονική μονάδα του συστήματος λαμβάνει πληροφορίες σχετικά με το θόρυβο τρίτων από αισθητήρες και μικρόφωνα. Με βάση τα δεδομένα που λαμβάνονται, γίνονται αλλαγές φάσης στους εισερχόμενους ήχους, οι οποίοι αναπαράγονται από τα ηχεία και, συναντώντας θορύβους σε αντιφάση, μειώνουν την έντασή τους. Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται ένας χώρος στην καμπίνα, στον οποίο το επίπεδο θορύβου από τον κινητήρα, τους τροχούς και άλλους μηχανισμούς μειώνεται σημαντικά.
Φτιάξτο μόνος σου το ενεργό σύστημα μείωσης θορύβου σε ένα αυτοκίνητο είναι απαραίτητο χωρίς αισθητήρες, επειδή διορθώνουν τον θόρυβο που προκύπτει όταν χτυπούν η ανάρτηση και οι τροχοί, καθώς και άλλους σκληρούς ήχους. Το κλασικό σύστημα ηχείων και μικροφώνων καταγράφει μόνο σταθερούς και σταθερούς ήχους - το απαλό βουητό του κινητήρα, τους κραδασμούς του αμαξώματος ή το θρόισμα των τροχών στην επιφάνεια του δρόμου. Το σύστημα δεν είναιείναι σε θέση να ανταποκριθεί σε μια απότομη αλλαγή στους ήχους, σε δυνατούς θορύβους - βρυχηθμό, κρότο και άλλα.
Οι αισθητήρες χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση απότομων αλλαγών στο φόντο του ήχου. Η ηλεκτρονική μονάδα, με βάση τα δεδομένα που λαμβάνονται από τους αισθητήρες, κάνει αλλαγές στην ηχητική εικόνα που σχηματίζουν τα ηχεία, λόγω των οποίων επιτυγχάνεται πιο αποτελεσματική καταστολή του θορύβου τρίτων.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το επίπεδο θορύβου που παράγεται από οχήματα εξοπλισμένα με ενεργά συστήματα μείωσης θορύβου παραμένει αμετάβλητο, αφού το σύστημα δεν το εξαλείφει, αλλά δημιουργεί έναν χώρο στην καμπίνα με μειωμένο επίπεδο εξωτερικού θορύβου. Τέτοιες τεχνολογίες κάνουν την οδήγηση πιο άνετη, αλλά δεν εξαλείφουν την ανάγκη για ηχομόνωση μεμονωμένων εξαρτημάτων του οχήματος.
Σύστημα μείωσης θορύβου στο σπίτι
Είναι αρκετά δύσκολο να διασφαλιστεί η απόλυτη ησυχία σε ένα διαμέρισμα ή ένα ιδιωτικό σπίτι που βρίσκεται εντός της πόλης. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί εν μέρει με την εγκατάσταση παραθύρων με διπλά τζάμια, αλλά δεν εγγυώνται πλήρη σιωπή. Ωστόσο, η επιστήμη και η τεχνολογία δεν μένουν ακίνητες, και πολλοί μηχανικοί προσπαθούν να λύσουν αυτό το πρόβλημα δημιουργώντας ενεργά συστήματα μείωσης θορύβου με τα χέρια τους.
Ο Αυστριακός Rudolf Stefanich δημιούργησε μία από τις πιο αποτελεσματικές συσκευές καταστολής θορύβου της Sono. Συμπαγές και απλό σύστημα σχεδιασμένο να εξαλείφει τους δυσάρεστους και ενοχλητικούς ήχους και να διατηρεί τους ευχάριστους.
Η αρχή λειτουργίας του ενεργού συστήματος μείωσης θορύβου στο διαμέρισμα Sono βασίζεται στη λειτουργία αισθητήρων και μικροφώνων που ανιχνεύουν θόρυβο τρίτων και τα φιλτράρουνμε την αναπαραγωγή παρόμοιων ήχων σε αντιφάση.
Τα ακουστικά ακουστικής μουσικής λειτουργούν παρόμοια.
Συσκευή συστήματος Sono
Η σχεδίαση της συσκευής Sono είναι αρκετά ενδιαφέρουσα και αντιπροσωπεύεται από ένα ηχείο, ένα μικρόφωνο με αισθητήρες δόνησης και έναν μικροεπεξεργαστή. Η συσκευή κατασκευάζεται σε μορφή μικρού συμπαγούς δίσκου και τοποθετείται στο τζάμι του παραθύρου με τη βοήθεια ειδικών βεντούζες. Η Sono χρησιμοποιεί γυαλί παραθύρου ως αντηχείο.
Η σταθεροποίηση και η εξάλειψη των εξωτερικών ήχων πραγματοποιείται σύμφωνα με τις καθορισμένες ρυθμίσεις. Στους χώρους του διαμερίσματος, οι ήδη επεξεργασμένοι θόρυβοι αναπαράγονται μέσω των ενσωματωμένων ηχείων.
Οι μπαταρίες της Sono είναι μπαταρίες που μπορούν να επαναφορτιστούν με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία περιβάλλοντος, όπως δίκτυα Wi-Fi.
Λειτουργικότητα συσκευής Sono
Ενεργές λειτουργίες ακύρωσης θορύβου για το σπίτι φιλτράρουν τον ενοχλητικό εξωτερικό θόρυβο, αναπαράγοντας μόνο ευχάριστους ήχους μέσω των ηχείων. Ο χρήστης μπορεί να κάνει τις κατάλληλες ρυθμίσεις στο μενού οργάνων.
Ένα επιπλέον και όχι λιγότερο χρήσιμο χαρακτηριστικό είναι η δυνατότητα αναπαραγωγής χαλαρωτικών και ευχάριστων ήχων - τα θρόισμα του δάσους, ο ήχος του σερφ και τα παρόμοια.
Πού να αγοράσω ένα σύστημα Sono;
Δυστυχώς, δεν υπάρχει ενεργό σύστημα ακύρωσης θορύβου Sono στην αγορά σήμερα: παρά το γεγονός ότιη συσκευή έφτασε στον τελικό του διαγωνισμού James Dyson, υπάρχει μόνο με τη μορφή πρωτοτύπου και απαιτεί επένδυση. Δεν είναι ακόμη γνωστό με βεβαιότητα αν θα κυκλοφορήσει ή όχι. Ο συγγραφέας της συσκευής αναζητά ενεργά επενδυτές και συνεργάτες που μπορούν να βοηθήσουν στην κυκλοφορία της συσκευής στη μαζική παραγωγή.
Ενεργό σύστημα ήχου
Συστήματα ενεργού σχεδιασμού ήχου χρησιμοποιούνται για να δώσουν στο σύστημα εξάτμισης τον επιθυμητό τόνο απόδοσης. Ο σχεδιασμός είναι παρόμοιος με το ενεργό σύστημα μείωσης θορύβου: μικρόφωνα, σύστημα ήχου, ηχεία και μονάδα ελέγχου. Η μόνη διαφορά είναι ότι η έξοδος του ηχοσυστήματος είναι ένας τροποποιημένος ήχος και όχι αντιφασικός.
Τα κουμπιά που βρίσκονται στο ταμπλό σας επιτρέπουν να αλλάξετε τον χαρακτήρα του ήχου του συστήματος εξάτμισης. Παρά το γεγονός ότι τέτοια συστήματα είναι πολύπλοκα από τεχνολογική άποψη, δεν υπάρχει κανένα ιδιαίτερο πρακτικό όφελος από αυτά - εγκαθίστανται κυρίως για να ικανοποιήσουν τις επιθυμίες του οδηγού του ιδιοκτήτη. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο τροποποιημένος ενεργός ήχος ακούγεται μόνο στο αυτοκίνητο.
