Vuonna 2008 Toyota esitteli mielenkiintoisen, vaikkakaan ei uuden kehityksen - aktiivisen melunvaimennusjärjestelmän, joka mahdollisti merkittävästi auton melutasoa vähentämisen. Järjestelmä ei ollut erityisen suosittu julkaisuhetkellä, mutta ajan myötä kaikki muuttuu, ja on todennäköistä, että siitä tulee yksi halutuimmista teknologioista.
Autojärjestelmän tarkoitus
Auto tuottaa käytön aikana paljon ulkopuolisten tahojen ääniä, joiden voimakkuus vaihtelee eri mekanismeista - alustasta, moottorista, vaihteistosta ja korielementeistä. Melun poistamistapoja on etsitty pitkään ja erittäin menestyksekkäästi: nykyaikaiset koneet ovat melkein äänettömiä. Tästä huolimatta suurella nopeudella ajettaessa matkustamoon kuuluu edelleen kolmannen osapuolen melua, mikä aiheuttaa epämukavuutta matkustajille ja kuljettajalle.
Oma tapa eliminoidaToyota ehdotti tätä ongelmaa vuonna 2008 ottamalla käyttöön aktiivisen melunvaimennusjärjestelmän autossa. Itse tekniikka ei ollut mitenkään uusi, mutta sitä käytettiin ensimmäisen kerran autoteollisuudessa, missä se osoittautui tehokkaaksi.
Nykyaikaiset melunvaimennusjärjestelmät vähentävät yleistä melutasoa 5-8 dB, ja ne toimivat pääasiassa matalataajuisten äänivärähtelyjen kanssa, jotka muodostavat matkustamon meluverhon. Monet autonvalmistajat kehittävät tällaisia järjestelmiä, joiden ansiosta ne voidaan varustaa useimmilla nykyaikaisilla autoilla.
Kohinanvaimennusjärjestelmän toiminta teoriassa
Melunhallinta on perinteisesti tehty passiivisin keinoin - joko melun lähde tai ääniltä suojattava paikka on poistettu ääntä vaimentavilla ja heijastavilla materiaaleilla, joita pidetään passiivisena meluna vähennysjärjestelmä. Aktiivinen järjestelmä on tehokkaampi - esimerkiksi auton äänenvaimentimet, jotka käyttävät työssään äänia altojen ominaisuuksia. Voit myös poistaa kolmansien osapuolien äänet elektroniikan avulla.
Ääni on a alto, joka koostuu vuorotellen matalan ja korkean paineen alueista ja liikkuu nopeudella 330 m/s. Kuten kaikki muut aallot, ääniaallot voivat altistua diffraktiolle, interferenssille, toisin sanoen olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. ANC-tutkimusalueen häiriöt ovat mielenkiintoisimpia.
Häiriöt voivat aiheuttaa odottamattomia ja melko mielenkiintoisia tuloksia. Esimerkiksi tapaaminen samassa paikassatila ja vaihe, kaksi saman taajuuden äänia altoa vahvistavat toisiaan, vastaavasti, kokonaisvoimakkuus tietyssä pisteessä kasvaa jyrkästi. Useimmiten tämän ilmiön kokevat stereojärjestelmien tai äänijärjestelmien omistajat, joissa on subwoofer - huoneessa, johon ne on asennettu, on useita alueita, joilla basso tulee syvemmäksi ja voimakkaammaksi. Samanlainen vaikutus selittyy matalataajuisten äänien superpositiolla samassa vaiheessa tietyssä pisteessä päällekkäin, mikä saa aikaan niiden vahvistumisen.
On myös päinvastainen vaikutus, joka tapahtuu, kun aallot asetetaan päällekkäin vastavaiheessa: korkeapaineiset alueet asettuvat matalapainealueiden päälle, mikä vaimentaa aallon täysin. Käytännössä a altojen täydellistä vaimennusta ei kuitenkaan voida saavuttaa, mutta kokonaisäänen voimakkuutta voidaan silti vähentää. Itse asiassa aktiiviset melunvaimennusjärjestelmät perustuvat tähän ilmiöön.
Nämä järjestelmät otettiin käyttöön ensin rakentajille, teollisuustyöntekijöille ja muille organisaatioille tarkoitettuihin kuulokkeisiin, minkä jälkeen tekniikkaa alettiin soveltaa kuulokkeisiin musiikin kuunteluun, autoon ja kotiin. Melunvaimennusjärjestelmän toimintaperiaate on melko yksinkertainen: kuulokkeiden ulkopuolelle on asennettu mikrofonit, jotka poimivat kolmannen osapuolen ääniä. Sisäänrakennettu elektroniikkalohko muuttaa mikrofoneista tulevien äänten vaihetta niin, että ne voidaan toistaa kaiuttimilla. Näin ollen kaiuttimista tulevat äänet ja ulkoiset äänet syötetään tärykalvoon, ja koska ne sijaitsevatvastavaihe, sitten ne sammuvat.
Autojen melunvaimennusjärjestelmät toimivat samalla tavalla.
Auton melunvaimennuslaite
Auton melunvaimennuslaite sisältää seuraavat osat:
- Katon sisäinen mikrofonijärjestelmä;
- Kaiutinjärjestelmä, joka sijaitsee eri kohdissa matkustamossa. Yleisimmin käytetty äänijärjestelmä;
- Anturit sijaitsevat moottorissa, jousituksessa ja muissa ajoneuvon osissa, jotka ovat tärkeimmät äänenlähteet:
- Elektroninen ohjausyksikkö.
Kuinka aktiivinen melunvaimennus toimii autoissa
Järjestelmän elektroninen yksikkö vastaanottaa tietoja kolmannen osapuolen melusta antureista ja mikrofoneista. Saatujen tietojen perusteella sisään tuleviin ääniin tehdään vaihemuutoksia, jotka kaiuttimet toistavat ja kohdatessaan kohinaa vastavaiheessa vähentävät niiden voimakkuutta. Tämän seurauksena ohjaamoon muodostuu tila, jossa moottorin, pyörien ja muiden mekanismien melutaso vähenee merkittävästi.
Auton tee-se-itse-aktiivinen melunvaimennusjärjestelmä on välttämätön ilman antureita, koska ne korjaavat jousituksen ja pyörien osuessa syntyvän melun ja muut ankarat äänet. Klassinen kaiutin- ja mikrofonijärjestelmä tallentaa vain jatkuvat ja jatkuvat äänet - moottorin tasaisen huminan, korin tärinän tai pyörien kahinan tienpinnalla. Järjestelmä ei olepystyy reagoimaan jyrkkään äänien muutokseen, ohittaviin koviin ääniin - karjunta, kolinaa ja muita.
Antureilla seurataan äänitaustan äkillisiä muutoksia. Elektroniikkayksikkö tekee antureilta saatujen tietojen perusteella muutoksia kaiuttimien muodostamaan äänikuvaan, minkä ansiosta saavutetaan tehokkaampi kolmannen osapuolen kohinan vaimennus.
On syytä huomata, että aktiivisilla melunvaimennusjärjestelmillä varustettujen ajoneuvojen tuottama melutaso pysyy ennallaan, koska järjestelmä ei poista sitä, vaan luo ohjaamoon tilan, jossa ulkopuolinen melutaso on alentunut. Tällaiset tekniikat tekevät ajamisesta mukavampaa, mutta eivät poista tarvetta yksittäisten ajoneuvon osien äänieristykseen.
Kodin melunvaimennusjärjestelmä
Kaupungin sisällä sijaitsevassa asunnossa tai omakotitalossa on melko vaikeaa taata täydellistä hiljaisuutta. Tämä ongelma voidaan ratkaista osittain asentamalla kaksinkertaiset ikkunat, mutta ne eivät takaa täydellistä hiljaisuutta. Tiede ja teknologia eivät kuitenkaan pysy paikallaan, ja monet insinöörit yrittävät ratkaista tämän ongelman luomalla aktiivisia melunvaimennusjärjestelmiä omin käsin.
Itäv altalainen Rudolf Stefanich loi yhden Sonon tehokkaimmista melunvaimennuslaitteista. Kompakti ja yksinkertainen järjestelmä, joka on suunniteltu poistamaan epämiellyttävät ja ärsyttävät äänet ja pitämään niistä miellyttävät.
Sonon asunnon aktiivisen melunvaimennusjärjestelmän toimintaperiaate perustuu anturien ja mikrofonien toimintaan, jotka havaitsevat kolmannen osapuolen melun ja suodattavat netoistamalla samanlaisia ääniä vastavaiheessa.
Akustisen musiikin kuulokkeet toimivat samalla tavalla.
Sono-järjestelmälaite
Sonon laitteen muotoilu on varsin mielenkiintoinen ja sitä edustavat kaiutin, mikrofoni tärinäantureilla ja mikroprosessori. Laite on valmistettu pienen CD-levyn muodossa ja asetetaan ikkunalasille erityisten imukuppien avulla. Sono käyttää ikkunalasia resonaattorina.
Vieraiden äänien kiinnitys ja poistaminen suoritetaan määritettyjen asetusten mukaisesti. Huoneiston tiloissa jo käsitellyt äänet toistetaan sisäänrakennettujen kaiuttimien kautta.
Sonon akut ovat akkuja, jotka voidaan ladata ympäristön sähkömagneettisella säteilyllä, kuten Wi-Fi-verkoilla.
Sono-laitteen toiminnallisuus
Aktiiviset kodin melunvaimennusominaisuudet poistavat ärsyttävän ulkopuolisen melun ja toistavat vain miellyttävät äänet kaiuttimista. Käyttäjä voi tehdä tarvittavat asetukset laitevalikossa.
Lisä ja yhtä hyödyllinen ominaisuus on kyky soittaa rauhoittavia ja miellyttäviä ääniä - metsän kahinaa, surffauksen ääntä ja muuta vastaavaa.
Mistä ostaa Sono-järjestelmän?
Valitettavasti markkinoilla ei ole tänään aktiivista Sono-melun vaimennusjärjestelmää: huolimatta siitä, ettälaite pääsi James Dyson -kilpailun finaaliin, se on olemassa vain prototyypin muodossa ja vaatii investointeja. Vielä ei ole varmaa, tuleeko se myyntiin vai ei. Laitteen tekijä etsii aktiivisesti sijoittajia ja kumppaneita, jotka voivat auttaa käynnistämään laitteen massatuotantoon.
Aktiivinen äänijärjestelmä
Aktiivisia äänisuunnittelujärjestelmiä käytetään antamaan pakojärjestelmälle haluttu suorituskyky. Rakenne on samanlainen kuin aktiivinen melunvaimennusjärjestelmä: mikrofonit, äänentoistojärjestelmä, kaiuttimet ja ohjausyksikkö. Ainoa ero on, että audiojärjestelmän lähtö on muokattu ääni, ei anti-vaihe.
Kojelaudassa olevien painikkeiden avulla voit muuttaa pakojärjestelmän äänen luonnetta. Huolimatta siitä, että tällaiset järjestelmät ovat teknisesti monimutkaisia, niistä ei ole erityistä käytännön hyötyä - ne asennetaan pääasiassa omistajan kuljettajan toiveiden mukaisesti. On huomattava, että muokattu aktiivinen ääni kuuluu vain autossa.
