در سال 2008، تویوتا یک توسعه جالب و البته نه جدید را معرفی کرد - یک سیستم کاهش نویز فعال، که امکان کاهش قابل توجه سطح سر و صدا در خودرو را فراهم کرد. این سیستم در زمان عرضه محبوبیت خاصی نداشت، اما با گذشت زمان همه چیز تغییر می کند و این احتمال وجود دارد که به یکی از پرطرفدارترین فناوری ها تبدیل شود.
هدف سیستم خودرو
در حین کار، خودرو صدای شخص ثالث زیادی با شدت های مختلف از مکانیسم های مختلف - شاسی، موتور، گیربکس و عناصر بدنه تولید می کند. جستجوی راه‌هایی برای از بین بردن نویز برای مدت طولانی و با موفقیت انجام شده است: ماشین‌های مدرن تقریباً بی‌صدا هستند. با وجود این، هنگام رانندگی با سرعت بالا، صدای شخص ثالث در محفظه سرنشین باقی می ماند و باعث ناراحتی مسافران و راننده می شود.
راه خود برای از بین بردناین مشکل در سال 2008 توسط تویوتا پیشنهاد شد و یک سیستم کاهش نویز فعال در خودرو را معرفی کرد. خود این فناوری به هیچ وجه جدید نبود، اما برای اولین بار در صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار گرفت، جایی که ثابت کرد موثر است.
سیستم های مدرن کاهش نویز سطح کلی نویز را بین ۵ تا ۸ دسی بل کاهش می دهند و عمدتاً با ارتعاشات صوتی با فرکانس پایین کار می کنند که پرده نویز را در کابین تشکیل می دهد. بسیاری از خودروسازان در حال توسعه چنین سیستم هایی هستند که به آنها امکان می دهد به اکثر خودروهای مدرن مجهز شوند.
عملکرد سیستم کاهش نویز در تئوری
کنترل نویز به طور سنتی با روش‌های غیرفعال انجام می‌شود - یا منبع نویز، یا مکانی که باید از صداها محافظت شود، با مواد جاذب صدا و انعکاس صدا که یک نویز غیرفعال در نظر گرفته می‌شوند، خارج می‌شوند. سیستم کاهش یک سیستم فعال کارآمدتر است - به عنوان مثال، صدا خفه کن اتومبیل که از خواص امواج صوتی در کار خود استفاده می کند. شما همچنین می توانید صداهای شخص ثالث را با کمک وسایل الکترونیکی حذف کنید.
صدا موجی متشکل از نواحی متناوب فشار کم و زیاد است که با سرعت 330 متر بر ثانیه حرکت می کند. مانند هر امواج دیگری، امواج صوتی می توانند در معرض پراش، تداخل، یعنی برهمکنش با یکدیگر باشند. تداخل برای منطقه مطالعه ANC بیشترین علاقه را دارد.
تداخل می تواند نتایج غیرمنتظره و نسبتاً جالبی ایجاد کند. به عنوان مثال، ملاقات در همان نقطهفضا و فاز، دو موج صوتی با فرکانس یکسان به ترتیب یکدیگر را تقویت می کنند، حجم کلی در یک نقطه مشخص به شدت افزایش می یابد. اغلب این پدیده توسط صاحبان سیستم های استریو یا سیستم های صوتی با ساب ووفر تجربه می شود - در اتاقی که آنها نصب شده اند، مناطق مختلفی وجود دارد که باس عمیق تر و قوی تر می شود. اثر مشابهی با برهم نهی صداهای با فرکانس پایین در فاز در یک نقطه خاص روی هم توضیح داده می شود که باعث تقویت آنها می شود.
هنگامی که امواج در پادفاز روی هم قرار می گیرند یک اثر معکوس نیز وجود دارد: نواحی پرفشار بر روی نواحی کم فشار قرار می گیرند که به طور کامل موج را خنثی می کند. با این حال، در عمل، نمی توان به سرکوب کامل امواج دست یافت، اما همچنان می توان شدت کلی صدا را کاهش داد. در واقع، سیستم های حذف نویز فعال بر اساس این پدیده هستند.
این سیستم ها ابتدا در هدفون های در نظر گرفته شده برای سازندگان، کارگران صنعتی و سایر سازمان ها پیاده سازی شدند، پس از آن این فناوری شروع به استفاده از هدفون برای گوش دادن به موسیقی، ماشین ها و خانه ها کرد. اصل عملکرد سیستم کاهش نویز بسیار ساده است: میکروفون هایی در قسمت بیرونی هدفون نصب شده اند که صداهای شخص ثالث را دریافت می کنند. بلوک الکترونیکی داخلی، فاز صداهایی که از میکروفون ها می آید را تغییر می دهد، به طوری که می توان آنها را توسط بلندگوها بازتولید کرد. بر این اساس، صداهای بلندگوها و صداهای خارجی به پرده گوش می رسد و از آنجایی که درآنتی فاز، سپس آنها خاموش می شوند.
سیستم های کاهش نویز در خودروها به روشی مشابه کار می کنند.
دستگاه کاهش نویز خودرو
دستگاه کاهش صدای خودرو شامل موارد زیر است:
- سیستم میکروفون درون سقفی؛
- سیستم بلندگوهایی که در نقاط مختلف کابین قرار دارند. پرکاربردترین سیستم صوتی؛
- سنسورهای واقع بر روی موتور، سیستم تعلیق و سایر اجزای خودرو که منابع اصلی صدا هستند:
- واحد کنترل الکترونیکی.
چگونه حذف نویز فعال در خودروها کار می کند
واحد الکترونیکی سیستم اطلاعات مربوط به نویز شخص ثالث را از حسگرها و میکروفون ها دریافت می کند. بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده، تغییرات فاز در صداهای ورودی ایجاد می‌شود که توسط بلندگوها بازتولید می‌شوند و با مواجهه با نویزها در آنتی‌فاز، از شدت آنها کاسته می‌شود. در نتیجه فضایی در کابین ایجاد می شود که در آن سطح صدای موتور، چرخ ها و سایر مکانیسم ها به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
سیستم کاهش نویز فعال را خودتان انجام دهید بدون حسگرها ضروری است، زیرا آنها صدایی را که هنگام برخورد سیستم تعلیق و چرخ ها ایجاد می شود و صداهای تند دیگر برطرف می کنند. سیستم کلاسیک بلندگو و میکروفون فقط صداهای ثابت و ثابت را ضبط می کند - صدای زمزمه نرم موتور، ارتعاشات بدنه یا خش خش چرخ ها روی سطح جاده. سیستم نیستقادر است به تغییر شدید صداها، صداهای بلند عبوری - غرش، صدای جیغ و غیره پاسخ دهد.
حسگرها برای ردیابی تغییرات ناگهانی در پس‌زمینه صدا استفاده می‌شوند. واحد الکترونیکی، بر اساس داده های دریافتی از سنسورها، تغییراتی را در تصویر صوتی ایجاد شده توسط بلندگوها ایجاد می کند، که به دلیل آن، سرکوب مؤثرتر نویز شخص ثالث به دست می آید.
شایان ذکر است که سطح سر و صدای تولید شده توسط خودروهای مجهز به سیستم‌های کاهش نویز فعال بدون تغییر باقی می‌ماند، زیرا این سیستم آن را حذف نمی‌کند، اما فضایی را در کابین با سطح سر و صدای بیرون کاهش می‌دهد. چنین فناوری‌هایی رانندگی را راحت‌تر می‌کنند، اما نیازی به عایق‌بندی صوتی تک تک اجزای خودرو را از بین نمی‌برند.
سیستم کاهش نویز خانه
اطمینان از سکوت کامل در یک آپارتمان یا یک خانه خصوصی واقع در شهر بسیار دشوار است. این مشکل با نصب پنجره های دوجداره تا حدودی قابل حل است اما سکوت کامل را تضمین نمی کنند. با این حال، علم و فناوری ثابت نمی‌ماند و بسیاری از مهندسان در تلاش هستند تا با ایجاد سیستم‌های کاهش نویز فعال با دستان خود این مشکل را حل کنند.
رودولف استفانیچ اتریشی یکی از موثرترین دستگاه های سرکوب کننده صدا سونو را ساخت. سیستم جمع و جور و ساده برای حذف صداهای ناخوشایند و مزاحم و حفظ صداهای دلپذیر طراحی شده است.
اصل عملکرد سیستم کاهش نویز فعال در آپارتمان سونو مبتنی بر عملکرد سنسورها و میکروفون هایی است که نویز شخص ثالث را تشخیص داده و آنها را فیلتر می کند.با بازتولید صداهای مشابه در پادفاز.
هدفون موسیقی آکوستیک عملکرد مشابهی دارد.
دستگاه سیستم سونو
طراحی دستگاه Sono کاملاً جالب است و توسط یک بلندگو، یک میکروفون با سنسورهای لرزش و یک ریزپردازنده نشان داده شده است. این دستگاه به صورت یک دیسک فشرده کوچک ساخته شده و با کمک مکنده های مخصوص روی شیشه پنجره قرار می گیرد. سونو از شیشه پنجره به عنوان رزوناتور استفاده می کند.
تثبیت و حذف صداهای اضافی مطابق با تنظیمات تعیین شده انجام می شود. در محوطه آپارتمان، صداهای از قبل پردازش شده از طریق بلندگوهای داخلی پخش می شوند.
باتری‌های Sono باتری‌هایی هستند که می‌توانند توسط تشعشعات الکترومغناطیسی محیط مانند شبکه‌های Wi-Fi شارژ شوند.
کارکرد دستگاه Sono
ویژگی‌های حذف نویز فعال برای فیلتر خانه نویز آزاردهنده بیرونی را فیلتر می‌کند و فقط صداهای دلپذیر را از طریق بلندگوها تولید می‌کند. کاربر می تواند تنظیمات مناسب را در منوی ابزار انجام دهد.
یک ویژگی اضافی و نه کمتر مفید، توانایی پخش صداهای آرامش بخش و دلپذیر است - خش خش جنگل، صدای موج سواری و موارد مشابه.
سیستم سونو از کجا بخریم؟
متاسفانه، امروزه هیچ سیستم حذف نویز فعال Sono در بازار وجود ندارد: با وجود این واقعیت کهاین دستگاه به فینال مسابقات جیمز دایسون رسید، فقط به صورت نمونه اولیه وجود دارد و نیاز به سرمایه گذاری دارد. هنوز به طور قطع مشخص نیست که آیا آن را به فروش خواهد رساند یا خیر. نویسنده دستگاه فعالانه به دنبال سرمایه گذاران و شرکای است که می توانند به راه اندازی دستگاه به تولید انبوه کمک کنند.
سیستم صدای فعال
سیستم‌های طراحی صدای فعال برای دادن صدای عملکرد مطلوب به سیستم اگزوز استفاده می‌شوند. طراحی مشابه سیستم کاهش نویز فعال است: میکروفون، سیستم صوتی، بلندگو و واحد کنترل. تنها تفاوت این است که خروجی سیستم صوتی یک صدای اصلاح شده است و نه ضد فاز.
دکمه های قرار گرفته روی داشبورد به شما امکان می دهد شخصیت صدای سیستم اگزوز را تغییر دهید. علیرغم این واقعیت که چنین سیستم هایی از نظر فناوری پیچیده هستند، هیچ مزیت عملی خاصی از آنها وجود ندارد - آنها عمدتاً برای برآوردن خواسته های راننده از مالک نصب می شوند. لازم به ذکر است که صدای فعال اصلاح شده فقط در خودرو شنیده می شود.
