Активное шумоподавление в автомобиле – RANC —

Система активного шумоподавления: виды, применение, особенности

Компания Toyota в 2008 году представила интересную, хоть и не новую, разработку — систему активного шумоподавления, которая позволяла значительно понизить уровень шума в салоне автомобиля. Особой популярности система на момент выхода не получила, однако с течением времени все меняется, и велика вероятность того, что она станет одной из самых востребованных технологий.

Назначение автомобильной системы

Во время эксплуатации автомобиль производит много сторонних шумов различной интенсивности от различных механизмов — ходовой части, двигателя, трансмиссии и элементов кузова. Поиск способов устранения шума ведется давно и весьма успешно: современные машины практически бесшумны. Несмотря на это, в салоне автомобиля при движении на высокой скорости сохраняется сторонний шум, доставляющий дискомфорт пассажирам и водителю.

Свой способ устранения данной проблемы предложила в 2008 году компания Toyota, представив систему активного шумоподавления в авто. Сама технология была отнюдь не новой, однако впервые применялась в автомобилестроении, где показала свою эффективность.

Современные системы шумоподавления понижают общий уровень шума на 5-8 дБ, работая в основном с низкочастотными звуковыми колебаниями, которые и формируют шумовую завесу в салоне. Разработками подобных систем занимаются многие автопроизводители, что позволяет оснащать ими большинство современных машин.

Работа системы шумоподавления в теории

Борьба с шумом традиционно велась пассивными средствами — либо источник шума, либо место, которое должно быть защищено от звуков, отделывалось звукопоглощающими и звукоотражающими материалами, которые считаются пассивной системой шумоподавления. Активная же система более эффективна — к примеру, автомобильные глушители, использующие в работе свойства звуковых волн. Устранить сторонние звуки можно и при помощи электроники.

Звук представляет собой волну, состоящую из чередующихся областей с пониженным и повышенным давлением, движущихся со скоростью 330 м/сек. Как и любые другие волны, звуковые могут подвергаться дифракции, интерференции, то есть вступать во взаимодействие друг с другом. Интерференция для области изучения активного шумоподавления представляет наибольший интерес.

Интерференция может провоцировать неожиданные и довольно интересные результаты. К примеру, встретившиеся в одной точке пространства и фазе две звуковые волны одинаковой частоты взаимно усиливают друг друга, соответственно, общая громкость в данной точке будет резко увеличена. Наиболее часто с таким явлением сталкиваются владельцы стереосистем или аудиосистем с сабвуфером — в комнате, где они установлены, имеется несколько областей, в которых бас становится более глубоким и мощным. Подобный эффект объясняется наложением низкочастотных звуков в фазе в конкретной точке друг на друга, что провоцирует их усиление.

Существует и обратный эффект, возникающий в случае наложения волн в противофазе: области высокого давления накладываются на области низкого давления, что полностью гасит волну. Однако на практике полного подавления волн добиться невозможно, но общую интенсивность звука понизить все же можно. Собственно, системы активного шумоподавления основаны на данном явлении.

Впервые подобные системы были реализованы в наушниках, предназначенных для строителей, работников промышленных предприятий и прочих организаций, после чего технология стала применяться в наушниках для прослушивания музыки, автомобилях и домах. Принцип работы системы шумоподавления довольно прост: на внешнюю сторону наушников устанавливаются микрофоны, улавливающие сторонние звуки. Встроенный электронный блок изменяет фазу звуков, поступающих от микрофонов, благодаря чему они могут воспроизводиться динамиками. Соответственно, к барабанной перепонке осуществлен подвод звуков от динамиков и внешних звуков, а поскольку они находится в противофазе, то происходит их гашение.

Аналогичным образом работают системы шумоподавления в автомобилях.

Устройство автомобильной системы шумоподавления

Устройство автомобильных систем шумоподавления включает следующие элементы:

• Система встроенных в потолок салона микрофонов;
• Система расположенных в разных точках салона динамиков. Чаще всего используется аудиосистема;
• Датчики, расположенные на двигателе, подвеске и прочих узлах автомобиля, являющихся основными источниками звука:
• Электронный блок управления.

Как работает система активного шумоподавления в машинах

Электронный блок системы получает информацию о сторонних шумах от датчиков и микрофонов. На основе полученных данных вносятся изменения фазы в поступающие звуки, которые воспроизводятся динамиками и, сталкиваясь с шумами в противофазе, понижают их интенсивность. Как результат — в салоне образуется пространство, в котором значительно снижен уровень шума от двигателя, колес и прочих механизмов.

Сделанная своими руками система активного шумоподавления в авто без датчиков не обходится, поскольку они фиксируют шум, возникающий при ударе подвески и колес, и другие резкие звуки. Классическая система из динамика и микрофонов фиксирует только неизменные по интенсивности и постоянные звуки — ровный гул двигателя, вибрации кузова или шуршание колес по дорожному покрытию. Система не способна реагировать на резкое изменение звуков, пропуская громкие шумы — грохот, лязг и прочие.

Датчики используются для отслеживания резких изменений звукового фона. Электронный блок, основываясь на полученных от датчиков данных, вносит изменения в формируемую динамиками звуковую картину, благодаря чему достигается более эффективное подавление сторонних шумов.

Стоит отметить, что уровень шума, производимого автомобилями, оснащенными системами активного шумоподавления, остается неизменным, поскольку система не устраняет его, а создает в салоне пространство с пониженным уровнем сторонних шумов. Такие технологии делают поездку более комфортной, однако не устраняют необходимость звукоизоляции отдельных комплектующих автомобиля.

Система шумоподавления для дома

Обеспечить полную тишину в квартире или частном доме, расположенных в черте города, довольно сложно. Отчасти решить эту проблему можно установкой стеклопакетов, однако они не гарантируют полной тишины. Впрочем, наука и техника не стоят на месте, и многие инженеры пытаются решить данную проблему, создавая своими руками активные системы шумоподавления.

Австриец Рудольф Стефанич создал одно из самых эффективных устройств подавления шума Sono. Компактная и простая система предназначена для устранения неприятных и раздражающих звуков и сохранения приятных.

Принцип действия системы активного шумоподавления в квартире Sono базируется на работе датчиков и микрофонов, определяющих сторонние шумы и фильтрующие их посредством воспроизведения аналогичных звуков в противофазе.

Акустические музыкальные наушники функционируют аналогичным образом.

Устройство системы Sono

Конструкция прибора Sono довольно интересна и представлена динамиком, микрофоном с датчиками вибрации и микропроцессором. Устройство выполнено в виде небольшого компактного диска и размещается на оконном стекле при помощи специальных присосок. Sono использует в работе оконное стекло в качестве резонатора.

Фиксация и устранение посторонних звуков осуществляется в соответствии с установленными настройками. В помещениях квартиры воспроизводятся уже обработанные шумы через встроенные динамики.

Элементами питания Sono служат батарейки, которые могут подзаряжаться от окружающего электромагнитного излучения — к примеру, от сетей Wi-Fi.

Функционал прибора Sono

Возможности системы активного шумоподавления для дома позволяют фильтровать раздражающие сторонние шумы, воспроизводя через динамики только приятные звуки. Соответствующие настройки пользователь может внести в меню прибора.

Дополнительной и не менее полезной функцией является возможность воспроизведения успокаивающих и приятных для слуха звуков — шорохов леса, шума прибоя и аналогичных.

Где купить систему Sono?

К сожалению, в свободной продаже системы активного шумоподавления Sono на сегодняшний день нет: несмотря на то, что прибор вышел в финал конкурса Джеймса Дайсона, он существует только в виде прототипа и требует инвестиций. Точно пока не известно, будет ли он в продаже или нет. Автор устройства находится в активном поиске инвесторов и партнеров, способных оказать помощь в запуске прибора в массовое производство.

Система активного звукового оформления

Системы активного звукового оформления используются для придания выпускной системе желаемого тона работы. Конструкция аналогична системе активного шумоподавления: микрофоны, аудиосистема, динамики и блок управления. Единственное отличие — на выходе аудиосистемы образуется измененный звук, а не противофаза.

Расположенные на приборной панели кнопки позволяют изменять характер звучания выпускной системы. Несмотря на то что такие системы сложны с технологической точки зрения, особой практической пользы от них нет — в основном они устанавливаются для удовлетворения драйверских пожеланий владельца. При этом стоит отметить, что измененный активный звук слышно только в салоне автомобиля.

fb.ru

Hyundai Motor Group разрабатывает первую в мире систему активного подавления дорожных шумов

• Революционное решение, преодолевающее ограничения существующих систем шумоподавления

• Цифровой сигнальный процессор анализирует шумы и формирует инвертированный звуковой сигнал за 2 миллисекунды

• Снижение дорожных шумов в салоне почти на 3 дБ — лучший показатель в отрасли

• Практически бесшумный салон в моделях с силовыми установками на топливных элементах и электромобилях

 

Hyundai Motor Group объявила о разработке первой в мире системы активного подавления дорожных шумов (Road Noise Active Noise Control, RANC), которая значительно снижает уровень шума в салоне автомобиля.

В основе RANC лежит собственная технология активного шумоподавления (ANC) Hyundai, которая снижает его за счет генерации звуковых волн в противофазе входящему шуму. В ANC используется программа, которая анализирует проникающие в салон звуки от двигателя и дороги для дальнейшей их нейтрализации. Этим она отличается от пассивной звукоизоляции, в которой применяются шумоизоляционные материалы и динамические гасители колебаний. Последние не только увеличивают массу автомобиля, но и не могут полностью заблокировать низкочастотный гул. Вместо этого в ANC применяются намного более легкие компоненты, такие как микрофоны и контроллеры, которые анализируют шумы и эффективнее борются с инфразвуком. Эта система уже устанавливается на некоторых автомобилях Hyundai Motor Group.

Однако из-за ограничений, связанных с имеющимися технологиями измерения и анализа шумов, существующая система ANC могла использоваться только при постоянном шуме, появление которого можно прогнозировать. Тот факт, что, чтобы добраться до пассажира, посторонним звукам требуется всего лишь 0,009 секунды, и послужил основной трудностью для совершенствования системы. Поэтому в основном ANC борется только с шумами двигателя.

Первая в мире система RANC позволит Hyundai Motor Group существенно снизить шум в салоне. Она может анализировать шумы различных типов в реальном времени и создавать звуковой сигнал в противофазе. Так, она может обрабатывать разные виды дорожных шумов, включая резонансные, возникающие между шиной и диском.

В основе работы RANC лежит следующий принцип. При помощи акселерометра RANC рассчитывает вибрацию автомобиля от дороги, а управляющий компьютер анализирует дорожный шум. Благодаря увеличенной скорости расчетов и передачи сигнала, звуковому сигнальному процессору (DSP) требуется всего 2 миллисекунды на анализ шума и создание инвертированной звуковой волны. А специальный микрофон постоянно оценивает состояние подавления дорожных шумов и передает данные DSP-процессору. RANC быстро анализирует шумы и проводит нужные расчеты для их подавления в зоне водителя, переднего и задних пассажиров по отдельности.

 

Испытания на разных дорожных покрытиях, скоростях автомобиля и зонах показали, что RANC может снизить шум в салоне на 3 дБ. Уровень в 3 дБ — это примерно в два раза лучше, чем можно добиться без RANC. Благодаря этому система может снизить неподрессоренную массу автомобиля за счет уменьшения числа звукоизоляционных компонентов и гасителей.

Hyundai Motor Group потребовалось шесть лет активных исследований, чтобы наладить массовое производство RANC. В частности, на этапе первоначальной отработки технологических процессов велась масштабная работа в сфере открытых инноваций между отраслью и академическими институтами при участии Корейского института передовых технологий, WeAcom, ARE, BurnYoung и других организаций. Кроме того, для повышения конкурентоспособности системы наладка серийного производства проводилась при участии компании Harman, специализирующейся на автомобильной акустике.

В Корее и США Hyundai Motor Group подала заявки на получение патентов на местоположение датчиков и метода выбора сигнала, ключевой технологии RANC.

По мере перехода от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания к альтернативным решениям тишина в салоне становится все более важной составляющей комфорта. Звуковой фон внутри автомобиля складывается из трех основных источников: шум силовой передачи автомобиля, дорожный шум и шум ветра. Поскольку у электромобилей и автомобилей с силовой установкой на топливных элементах практически нет шума от силовой передачи, главной задачей становится борьба с шумом дороги и ветра. Система RANC существенно снижает дорожный шум и создает спокойную обстановку в салоне для будущих электромобилей и автомобилей с силовой установкой на топливных элементах.

«RANC — это выдающееся решение, на голову превосходящее имеющиеся системы шумовибрационной защиты. — сказал Гандок Ли (Gangdeok Lee), научный сотрудник NVH Research Lab. — Мы продолжим лидировать в области систем шумоподавления и обеспечивать максимальную тишину для наших клиентов».

Скоро начнется установка системы на новой модели Genesis. 

Дополнительные сведения о RANC смотрите в новостном центре Hyundai Motor Group.

 

www.hyundai.ru

Системы снижения шумов в современных автомобилях

Самым важным компонентом работы автомобиля является процесс воспламенения смеси топлива и воздуха в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Двигатели внутреннего сгорания появились довольно давно, и все это время инженеры работали над системой подавления низкочастотных шумов, возникающих при работе машины. Технологии энергосбережения позволили создать более экологически чистые и экономичные автомобили, но проблема шума в кабине все еще осталась. Уменьшение количества цилиндров с более эффективными и более экологически чистыми двигателями снижает частоту и повышает вероятность более интенсивной и раздражающей езды для пассажиров.

Технология активного контроля шума (англ.  active-noise-control (ANC)) использует аудиосистему автомобиля для уменьшения нежелательного шума, создаваемого двигателем. Чтобы уменьшить этот шум, инженеры используют активное акустическое управление или ANC для генерации сигналов шумоподавления, которые воспроизводятся на динамиках в кабине автомобиля.

Более внимательный взгляд на систему активного шумоподавления

Активное управление аудио звуками – это методология обработки сигналов, которая уменьшает эффективную амплитуду звука для улучшения отношения сигнал/шум (SNR), что позволяет частично «заглушить» нежелательные шумы. Технология активного контроля шума также еще называют шумоподавлением (англ. audio noise reduction (ANR)). Данная методология основана на когерентной акустике, которая точно воспроизводит исходное звуковое поле во всех его формах. Она использует усилители и микрофоны внутри автомобиля, а также цифровую обработку сигналов (DSP) для подавления шумов. Звук можно описать как волну давления, состоящую из амплитуды и фазы.

Система шумоподавления встраивается в звуковое устройство, излучающее волну с одинаковой амплитудой, но с фазой на 180 ° (инвертированная фаза, также известная как противофаза) сдвинутой относительно исходной волны. Процесс рекомбинации двух волн основан на физическом принципе, называемом деструктивной интерференцией. ANC достигается с помощью схем смешанного сигнала или DSP с алгоритмом управления для анализа формы сигнала звука для генерации усиленной противофазовой волны для преобразователя.

Эти системы все больше полагаются на интегрированные системы (SoC), оснащенные высокопроизводительными стандартными процессорами и программной инфраструктурой. Ресурсы в режиме реального времени необходимы для быстрого внедрения и завершения циклов управления обратной связью, чтобы решение ANC работало должным образом.

Идеальный метод для реализации такого решения использует цифровую обработку сигнала (рисунок выше). Типичная автомобильная система на базе ANC использует четыре или пять сабвуферов звуковой системы и добавляет три-шесть микрофонов. При такой настройке система может уменьшить шум в диапазоне от 30 до 250 Гц (спектр охватывает частоты зажигания четырехцилиндрового двигателя) в пассажирском салоне.

Особенности разработки

ANC генерирует противофазу (180 °), которая идеально подходит к этому источнику помех. Чтобы получить максимально эффективные результаты, система ANC также должна быть расположена достаточно близко к источнику шума, главным образом передаваемого в одном направлении.

Системы ANC используют один из двух основных методов:

• Адаптивный метод удаления: он основан на одном или нескольких микрофонах для обнаружения шума и генерации противошумовой волны.
• Метод синтеза: он включает в себя выборку и сохранение ряда шумовых циклов и генерирование сигнала шумоподавления на основе сохраненной информации.

Такая система особенно полезна для таких приложений, как промышленное оборудование, динамические системы и бытовая техника.

На данной схеме блок Dff представляет собой звено задержки поступления звукового сигнала на динамик. Микрофон воспринимает звуковой сигнал и посылает его на фильтр G(ω), после чего происходит смешивание звуков для компенсации.

Система, как правило, строится либо на основании прогнозирования, где когерентный входной звуковой сигнал обнаруживается прежде, чем распространится далее, либо же используется управление с обратной связью, в которой активный регулятор шума пытается преодолеть помехи без входного звукового сигнала. Вариант 1 показан на блок-схеме выше, второй – на блок схеме ниже.

В типичной конфигурации Гарвардская архитектура цифровой обработки сигналов представляет собой ядро системы — она может выполнять математическую обработку и манипулирование реальными сигналами, такими как голос, звук и видео. В приложении для подавления шума цифровая обработка сигнала исследует характеристики формы сигнала входного шума и затем генерирует его противошумовую форму. Поэтому человеческое ухо получает меньше «белого» шума, так как «фильтрация» происходит в реальном или почти реальном времени.

Кодеки необходимы в аудио приложениях, поскольку он может преобразовывать аналоговые сигналы реального мира (например, звук) в цифровые сигналы для обработки микропроцессором и обратно к аналоговым для человеческого уха. Как правило, используют фильтры, работающие по методу наименьших средних квадратов (LMS) или с конечным импульсным откликом (FIR), которые могут изменять коэффициенты во время работы, эффективно решать проблему фактической оценки шума и, таким образом, максимизировать производительность системы в реальных условиях.

 Пассивный контроль

Методы управления шумом в основном пассивны и активны с точки зрения контроля. Пассивная техника идентифицирует частотный диапазон шума и увеличивает коэффициент усиления сигнала (голос или музыку) таким образом, чтобы он максимизировал отношение сигнал / шум этой полосы и, в свою очередь, получал более четкую разборчивость сигнала. Пассивная технология не очень сложна в реализации, хотя может потребоваться серия измерений в частотной области. Метод шумового контроля, который считается пассивным, называется «шумовым шлюзом».

Выводы

Управление звуковыми помехами в транспортном средстве задача сложная, так как звук производится многими механическими компонентами, а также при взаимодействии объектов с дорогой и воздухом. Промышленные усилия во многом привели к снижению шума от автомобиля. В то же время были подняты опасения относительно полной тишины транспортных средств — они могут представлять опасность для пешеходов, которые, возможно, не смогут услышать приближающуюся машину.

Технология активного контроля шума довольно эффективна и способна снизить его примерно на 20 дБ.

elenergi.ru

Hyundai наделит автомобили системой активного подавления дорожных шумов

Компания Hyundai Motor Group начинает внедрение новой системы, призванной повысить уровень акустического комфорта в салоне автомобиля.

Комплекс получил название RANC, или Road Noise Active Noise Control. Утверждается, что это первая в мире автомобильная система активного подавления дорожных шумов.

В основе работы RANC — собственная технология активного шумоподавления (ANC) Hyundai, которая устраняется нежелательные звуки за счёт генерации волн в противофазе входящему шуму. Аппаратная составляющая комплекса включает микрофоны и цифровой сигнальный процессор (DSP), программная — специальные алгоритмы анализа снимаемого сигнала.

Система может анализировать шумы различных типов в реальном времени. При помощи акселерометра RANC рассчитывает вибрацию автомобиля от дороги, а управляющий компьютер оценивает дорожный шум. Благодаря увеличенной скорости расчётов и передачи сигнала, чипу DSP требуется всего 2 миллисекунды на анализ шума и создание инвертированной звуковой волны.

Важно отметить, что комплекс проводит нужные расчёты для подавления шумов в зоне водителя, переднего и задних пассажиров по отдельности. Испытания на разных дорожных покрытиях, скоростях автомобиля и зонах показали, что RANC может снизить шум в салоне на 3 дБ.

Система поможет уменьшить неподрессоренную массу автомобиля за счёт сокращения числа звукоизоляционных компонентов и гасителей.

Появление системы RANC особенно актуально в свете развития полностью электрических и водородных силовых платформ. Такие установки практически не генерируют звуки, а поэтому главной задачей в плане повышения акустического комфорта становится борьба с шумом дороги и ветра. Система RANC существенно снижает дорожный шум и создаёт спокойную обстановку в салоне.

В скором времени начнётся установка передовой системы шумоподавления на новой модели Genesis. 

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru

Как уменьшают шум в машине

Существует несколько основных источников шума в автомобиле – звук рабочего двигателя и комплектующих, внешние источники шума и вибрация от панелей и кузова. Для того чтобы создать комфортные условия вождения, производители оснащают транспортные средства шумоизоляцией, в том числе и современной технологией шумоподавления.

Что такое система активного шумоподавления

Активное шумоподавление – это высокотехнологичная разработка, которая используется для уменьшения общего уровня шума от работы двигателя, вибрации панелей и других комплектующих. Этот показатель снижается приблизительно на 12 дБ, достигая шумоизоляции лимузинов высокого класса.

Шумоподавление давно используется не только в автомобилях, но и в современных акустических системах, наушниках, самолетах, подводных лодках и космических кораблях. Его задача снижать не только уровень шума, но и компенсировать вибрацию, за счет чего значительно уменьшается степень износа конструкций и механизмов транспортного средства. Основной недостаток – внешний шум дорожного движения такая система компенсировать не может.

На каких автомобилях применяется

Впервые шумоподавление было применено компанией Honda в 2003 году. Сейчас все производители транспортных средств сосредоточены на разработке аналогов такой системы для своих современных моделей. Скоро абсолютно все автолюбители смогут позволить себе приобрести усовершенствованного четырехколесного друга.

По рейтингу 2019 года лучшее шумоподавление установлено в японском полномерном кроссовере Honda Pilot. Для снижения уровня шума система использует акустическую установку автомобиля таким образом, что при закрытых окнах внешняя громкая музыка в салоне практически не слышна. На холостом ходу работа двигателя не заметна для пассажиров. При наличии опции ЭКО, отключающей цилиндры на малых оборотах, транспорт и вовсе становится бесшумным.

Audi, Buick, Toyota, Cadillac, Ford и другие производители автомобилей премиум-класса активно работают над созданием и внедрением своих уникальных шумоподавляющих технологий. К примеру, Ford впервые представил свою современную разработку Active Noise Control на основе модели Ford Mondeo Vignale в 2015 году. Она включает в себя 3 отдельных микрофона, установленных в салоне автомобиля, и 12 динамиков, создающих звук в противофазе. За год до Ford, в 2014 году, производитель акустических систем Harman в сотрудничестве с производителем спортивных автомобилей Lotus впервые разработал технологию, которая позволяет бороться со звуками, возникающими при контакте шин автомобиля с дорожным покрытием.

Устройство и принцип работы системы

Система активного шумоподавления включает в себя:

• чувствительные микрофоны;
• электронный блок управления;
• аудиосистему с динамиками.

Микрофоны крепятся внутри автомобиля, чаще всего на потолке. Именно они улавливают основные источники шума в салоне. Принятый сигнал от микрофонов направляется в электронный блок управления и фиксируется. Далее аудиосистема генерирует необходимый акустический сигнал через динамики.

Особенности работы системы активного шумоподавления во многом зависят от конструкции и индивидуальных комплектующих автомобиля.

Особенности системы активного звукового оформления

Система активного звукового оформления Active Sound Design (ASD) – это своего рода продолжение технологии шумоподавления. Встретить ее можно на автомобилях Mini от BMW.

Конструкция ASD мало чем отличается от Active Noise Control. Микрофон улавливает шум, но воспроизводит не подавляющую волну, а другой звук. На этом и построен принцип работы Active Sound Design – замена звучания выпускной системы, за счет изменения звуковых волн.

Какой-то функциональной пользы система звукового оформления не несет. С ее помощью можно воссоздать звучания разных автомобильных двигателей. Измененный активный звук слышен только внутри салона, а используется данное оборудование скорее для эстетического удовольствия водителя.

Эволюционное развитие

В 2019 году Hyundai Motor Group официально объявили о том, что создали инновационную систему активного подавления звука. Первыми автомобилями, в которых будут внедрены последние разработки, станут представители бренда Genesis, а именно GV80.

По словам инженеров, Hyundai Motor Group система Road Active Noise Control (RANC) анализирует внешние показатели шума и воспроизводит внутри автомобиля звук в противофазе наружному. Это позволяет значительно снизить уровень внешних шумов в салоне: инвертированная звуковая волна снижает шум дорожного движения практически в 2 раза.

Кроме того, Road Active Noise Control намного легче, чем классические примеры шумоподавляющего оборудования, а это сулит не только хорошие динамические характеристики, но и значительную экономию топлива.

Разработки, связанные с воспроизведением звука в автомобиле, используются не только в шумоподавлении. Генераторы звука для внутреннего применения могут имитировать работу различных транспортных средств (Active Sound Design), а для внешнего – предупреждать о приближении бесшумного гибрида или электрокара. Система активного шумоподавления в салоне обеспечивает комфортное вождение.

autozam.ru

Bose снабдит системой шумоподавления любой автомобиль

Избавиться от неприятных шумов в автомобиле с помощью традиционной шумоизоляции удается не всегда. Многие автогиганты подумывают над системами активного шумоподавления для своих моделей, но известный производитель акустики компания Bose анонсировала решение, которое подойдет практически каждому.

Специалисты Bose разработали специальный чип, который можно интегрировать чуть ли не в любую мультимедийную систему автомобиля. Благодаря этому решению система активного шумоподавления будет работать даже в том случае, если автомобиль не снабжен более ни одним продуктом от Bose. Единственное ограничение – это частотные характеристики самой акустики.

Процессор Bose с помощью микрофона, расположенного в салоне, анализирует акустическую картину в интерьере автомобиля и вычленяет из нее паразитные шумы. Затем акустика по команде процессора начинает генерировать звуковые волны в противофазе, которые избранно гасят звук, доставляющий дискомфорт. Утверждается, что таким способом салон автомобиля можно избавить от шума двигателя, неприятных звуков выпускной системы и тому подобного.

Согласно заявлению Bose, созданное ими решение предусматривает возможность настройки под каждую конкретную модель. По предварительному плану, руководство компании рассматривает возможность оснащения подобными чипами автомобилей разных производителей еще на конвейере.

Напомним, что первым автомобилем, использующим активное шумоподавление стал люксовый японский седан Honda Legend (Acura RL — на американском рынке) в 2004 году. Сейчас подобные системы используют многие производители, но как правило касается это только самых топовых моделей концерна. В частности, системы активного шумоподавления есть у Mercedes-Benz S-класса, Audi S8 и других автомобилях. В отличие от предложенного решения Bose, в готовых автомобилях может использоваться не штатная аудиосистема, а дополнительная — частотный диапазон которой специально настроен исключительно для шумоподавления.

auto.vesti.ru

Как работает система активного шумоподавления?

Впервые система активного шумоподавления была использована в 2008 году и предназначалась для значительного снижения уровня шума даже в недорогих машинах. На данный момент эта высокотехнологическая разработка не нашла широкого применения, но она является перспективной, и в будущем обязательно станет востребованной. Подавление звуковых волн самым лучшим образом сказывается на отдельных частях и элементах конструкции автомобиля, действуя по принципу “нет вибрации — нет износа”.

Устройство

В систему активного шумоподавления входят следующие элементы:

1. Микрофон — монтируются на автомобильном потолке для непосредственного улавливания негативных шумов.
2. Аудиосистема — для генерации акустического сигнала. Автомобильная аудиосистема для этих целей не используется, требуется отдельный монтаж.
3. Колонки — устанавливаются по одному на передние двери и один сабвуфер за заднее сиденье.
4. Электронный процессор.
5. Датчики на всех основных автомобильных агрегатах, производящих шум.

Принцип работы

Все шумы, улавливаемые микрофонами и датчиками, поступают на электронный процессор, где  анализируются и преобразуются. Затем звуки передаются на динамики, которые генерируют противофазу той же амплитуды. Благодаря этому шум агрегатов и механизмов в салоне авто практически не слышен.

Волны высокой частоты накладываются на низкочастотные волны — получается противофаза. Волны гасятся друг о друга, в результате звук становится неслышным. Именно это свойство звуковых волн лежит в основе данного высокотехнологичного устройства.

Обычные микрофоны лучше всего улавливает монотонные и прямолинейные шумы, такие как шуршание колес об асфальт или ровное урчание двигателя. Но как только звуковая тональность резко меняется (водитель нажал на педаль акселератора или попалась яма на дороге), как обычные микрофоны не успевают его уловить и в почти полной тишине раздается резкий звук.

Чтобы избежать этого устанавливаются специальные, более чувствительные датчики, способные отслеживать резкие звуковые перепады. На основе их показаний электроника вырабатывает звук в противофазе, которые потом выдают динамики. Таким образом, низкочастотный звук останавливается прежде, чем достигнет ушей находящихся в автомобиле людей.

Следует заметить, что данное изобретение не распространяются на внешнюю сторону автомобиля, шумы поглащаются только в салоне и лишь при закрытых дверях и окнах. Основной фон тишины создается в районе расположения подголовников. Это увеличивает комфортность пребывания в авто, но не решает проблему устранения звуков с улицы и понижения уровня шума некоторых механизмов на авто. Лучшие результаты могут быть достигнуты только комплексным подходом к решению проблемы шумоизоляции.

Активное звуковое оформление

Основой устройства активного звукового оформления лежат те же принципы, что и в системе шумоподавления. Основное отличие заключается в том, что из динамиков выходит не противофаза, а измененный по заранее запланированным параметрам звук.

Улавливаемый с помощью микрофонов шум преобразуется в электронном блоке, и в динамик поступает обработанный и заранее выбранный звук. В системе может быть заложено множество звуковых алгоритмов, из числа которых можно выбрать рев спорткара или мягкое урчание двигателя ретроавтомобиля. Звук, выбираемый легким нажатием кнопки, доступен только водителю и пассажирам — с внешней стороны изобретение не работает.

Данная новинка неординарна и интересна, и она безусловно займет свою нишу популярности у автовладельцев, стремящихся удовлетворить свои драйверские амбиции.

Стоит заметить, что изобретение, призванное оградить человека от лишнего шума, также защищает и сам автомобиль — устранение колебаний конструкции ходовой части увеличивает срок службы основных узлов и обеспечивает некоторую экономию топлива. Новинка высоко оценена и взята на вооружение крупными автоконцернами, а в перспективе все выпускающиеся автомобили будут снабжены устройством активного шумоподавления.

autodont.ru