Toyota je 2008. godine predstavila zanimljiv, ali ne nov razvoj - aktivni sistem za smanjenje buke, koji je omogućio značajno smanjenje nivoa buke u automobilu. Sistem nije bio posebno popularan u trenutku izlaska, ali se vremenom sve mijenja, te je vjerovatno da će postati jedna od najtraženijih tehnologija.
Namjena sistema automobila
Tokom rada, automobil proizvodi mnogo buke treće strane različitog intenziteta od raznih mehanizama - šasije, motora, transmisije i karoserije. Potraga za načinima za uklanjanje buke traje već dugo i vrlo uspješno: moderne mašine gotovo su nečujne. Uprkos tome, kada vozite velikom brzinom, buka treće strane ostaje u putničkom prostoru, uzrokujući nelagodu putnicima i vozaču.
Sopstveni način eliminacijeOvaj problem je 2008. godine predložila Toyota, uvodeći aktivni sistem smanjenja buke u automobilu. Sama tehnologija nikako nije bila nova, ali je prvi put korištena u automobilskoj industriji, gdje se pokazala učinkovitom.
Moderni sistemi za smanjenje buke smanjuju ukupni nivo buke za 5-8 dB, radeći uglavnom sa niskofrekventnim zvučnim vibracijama, koje formiraju zavesu buke u kabini. Mnogi proizvođači automobila razvijaju takve sisteme, što im omogućava da budu opremljeni najsavremenijim automobilima.
Rad sistema za smanjenje buke u teoriji
Kontrola buke tradicionalno se vrši pasivnim sredstvima - ili izvor buke, ili mjesto koje treba zaštititi od zvukova, skinuto je materijalima koji apsorbiraju i reflektiraju zvuk, koji se smatraju pasivnom bukom sistem redukcije. Aktivni sistem je efikasniji - na primjer, prigušivači za automobile koji u svom radu koriste svojstva zvučnih valova. Takođe možete eliminisati zvuke trećih strana uz pomoć elektronike.
Zvuk je talas koji se sastoji od naizmeničnih područja niskog i visokog pritiska, koji se kreće brzinom od 330 m/sec. Kao i svaki drugi talas, zvučni talasi mogu biti podložni difrakciji, interferenciji, odnosno međusobnoj interakciji. Interferencija za područje proučavanja ANC-a je od najvećeg interesa.
Ometanje može izazvati neočekivane i prilično zanimljive rezultate. Na primjer, sastanak na istoj tačkiprostor i faza, dva zvučna talasa iste frekvencije međusobno se pojačavaju, odnosno ukupna jačina zvuka u datoj tački će se naglo povećati. Najčešće ovu pojavu doživljavaju vlasnici stereo sistema ili audio sistema sa subwooferom - u prostoriji u kojoj su ugrađeni postoji nekoliko područja u kojima bas postaje dublji i snažniji. Sličan efekat se objašnjava superpozicijom niskofrekventnih zvukova u fazi na određenoj tački jedan iznad drugog, što izaziva njihovo pojačanje.
Postoji i suprotan efekat koji se javlja kada su talasi superponirani u antifazi: područja visokog pritiska su superponirana na područja niskog pritiska, što potpuno prigušuje talas. Međutim, u praksi se ne može postići potpuno suzbijanje talasa, ali se ukupni intenzitet zvuka ipak može smanjiti. Zapravo, sistemi aktivnog poništavanja buke zasnovani su na ovom fenomenu.
Ovi sistemi su prvo implementirani u slušalice namijenjene građevinarima, industrijskim radnicima i drugim organizacijama, nakon čega je tehnologija počela da se primjenjuje na slušalice za slušanje muzike, automobile i domove. Princip rada sistema za smanjenje buke je prilično jednostavan: na vanjskoj strani slušalica ugrađeni su mikrofoni koji primaju zvukove trećih strana. Ugrađeni elektronski blok mijenja fazu zvukova koji dolaze iz mikrofona, tako da ih zvučnici mogu reproducirati. Shodno tome, zvuci iz zvučnika i vanjski zvuci se dovode do bubne opne, a budući da se nalaze uantifaza, onda se gase.
Sistemi za smanjenje buke u automobilima rade na sličan način.
Automobilski uređaj za smanjenje buke
Uređaj za smanjenje buke automobila uključuje sljedeće stavke:
- Mikrofonski sistem u plafonu;
- Sistem zvučnika koji se nalazi na različitim mestima u kabini. Najčešće korišteni audio sistem;
- Senzori koji se nalaze na motoru, ovjesu i ostalim komponentama vozila koji su glavni izvori zvuka:
- Elektronska kontrolna jedinica.
Kako aktivno poništavanje buke funkcionira u automobilima
Elektronska jedinica sistema prima informacije o buci treće strane od senzora i mikrofona. Na osnovu dobijenih podataka vrše se fazne promene dolaznih zvukova, koje zvučnici reprodukuju i nailazeći na šumove u antifazi smanjuju njihov intenzitet. Kao rezultat, u kabini se formira prostor u kojem je značajno smanjen nivo buke motora, točkova i drugih mehanizama.
Uradi sam sistem aktivnog smanjenja buke u automobilu je nezamjenjiv bez senzora, jer oni fiksiraju buku koja nastaje prilikom udaranja ovjesa i kotača i druge oštre zvukove. Klasični sistem zvučnika i mikrofona hvata samo stalne i konstantne zvukove - glatko zujanje motora, vibracije karoserije ili šuštanje točkova na površini puta. Sistem nijeu stanju je da odgovori na oštru promjenu zvukova, propuštanje glasnih zvukova - urlik, zveket i druge.
Senzori se koriste za praćenje naglih promjena u zvučnoj pozadini. Elektronska jedinica, na osnovu podataka dobijenih od senzora, vrši promjene u zvučnoj slici koju formiraju zvučnici, zbog čega se postiže efikasnije potiskivanje buke treće strane.
Vrijedi napomenuti da razina buke koju proizvode vozila opremljena aktivnim sistemima za smanjenje buke ostaje nepromijenjena, budući da je sistem ne eliminiše, već stvara prostor u kabini sa smanjenim nivoom vanjske buke. Takve tehnologije čine vožnju udobnijom, ali ne eliminišu potrebu za zvučnom izolacijom pojedinih komponenti vozila.
Sistem za smanjenje buke kod kuće
Prilično je teško osigurati potpunu tišinu u stanu ili privatnoj kući koja se nalazi unutar grada. Ovaj se problem može djelomično riješiti ugradnjom prozora s dvostrukim staklom, ali oni ne jamče potpunu tišinu. Međutim, nauka i tehnologija ne miruju, a mnogi inženjeri pokušavaju riješiti ovaj problem stvaranjem aktivnih sistema za smanjenje buke vlastitim rukama.
Austrijanac Rudolf Stefanich kreirao je jedan od najefikasnijih Sono uređaja za suzbijanje buke. Kompaktan i jednostavan sistem dizajniran da eliminiše neprijatne i dosadne zvukove i zadrži prijatne.
Princip rada sistema aktivne redukcije buke u apartmanu Sono zasniva se na radu senzora i mikrofona koji detektuju i filtriraju buku treće stranereprodukcijom sličnih zvukova u antifazi.
Slušalice za akustičnu muziku funkcionišu slično.
Sono sistemski uređaj
Dizajn Sono uređaja je prilično zanimljiv i predstavljen je zvučnikom, mikrofonom sa senzorima vibracija i mikroprocesorom. Uređaj je napravljen u obliku malog kompakt diska i postavlja se na prozorsko staklo uz pomoć posebnih usisnih čašica. Sono koristi prozorsko staklo kao rezonator.
Fiksacija i eliminacija stranih zvukova se vrši u skladu sa utvrđenim postavkama. U prostorijama stana već obrađeni šumovi se reprodukuju preko ugrađenih zvučnika.
Sono baterije su baterije koje se mogu puniti ambijentalnim elektromagnetnim zračenjem kao što su Wi-Fi mreže.
Funkcija Sono uređaja
Funkcije aktivnog poništavanja buke za dom filtriraju dosadnu spoljašnju buku, reprodukujući samo prijatne zvukove kroz zvučnike. Korisnik može izvršiti odgovarajuća podešavanja u meniju instrumenta.
Dodatna i ništa manje korisna karakteristika je mogućnost puštanja umirujućih i prijatnih zvukova - šuštanja šume, zvuka daska i slično.
Gdje kupiti Sono sistem?
Nažalost, danas na tržištu ne postoji Sono aktivni sistem za poništavanje buke: uprkos činjenici dauređaj je stigao do finala takmičenja James Dyson, postoji samo u obliku prototipa i zahtijeva ulaganja. Još se sa sigurnošću ne zna hoće li se naći u prodaji ili ne. Autor uređaja aktivno traži investitore i partnere koji mogu pomoći da se uređaj pokrene u masovnu proizvodnju.
Active Sound System
Aktivni sistemi zvučnog dizajna se koriste da izduvnom sistemu daju željeni ton performansi. Dizajn je sličan aktivnom sistemu za smanjenje buke: mikrofoni, audio sistem, zvučnici i kontrolna jedinica. Jedina razlika je u tome što je izlaz audio sistema modifikovani zvuk, a ne antifazni.
Tasteri koji se nalaze na komandnoj tabli omogućavaju vam da promenite karakter zvuka izduvnog sistema. Uprkos činjenici da su takvi sistemi složeni sa tehnološke tačke gledišta, od njih nema posebne praktične koristi - uglavnom se instaliraju da zadovolje vozačeve želje vlasnika. Treba napomenuti da se modifikovani aktivni zvuk čuje samo u automobilu.
