Toyota je 2008. godine predstavila zanimljiv, ali ne nov razvoj - aktivni sustav smanjenja buke, koji je omogućio značajno smanjenje razine buke u automobilu. Sustav nije bio osobito popularan u trenutku izlaska, ali s vremenom se sve mijenja i vjerojatno će postati jedna od najtraženijih tehnologija.
Namjena sustava automobila
Tijekom rada, automobil proizvodi puno buke treće strane različitog intenziteta iz raznih mehanizama - šasije, motora, mjenjača i elemenata karoserije. Potraga za načinima uklanjanja buke traje već dugo i vrlo uspješno: moderni strojevi gotovo su tihi. Unatoč tome, tijekom vožnje velikom brzinom, buka trećih strana ostaje u putničkom prostoru, uzrokujući nelagodu putnicima i vozaču.
Vlastiti način eliminacijeTaj je problem 2008. godine predložila Toyota, uvodeći aktivni sustav smanjenja buke u automobilu. Sama tehnologija nipošto nije bila nova, ali je prvi put korištena u automobilskoj industriji, gdje se pokazala učinkovitom.
Moderni sustavi za smanjenje buke smanjuju ukupnu razinu buke za 5-8 dB, radeći uglavnom s niskofrekventnim zvučnim vibracijama, koje tvore zavjesu za buku u kabini. Mnogi proizvođači automobila razvijaju takve sustave, što im omogućuje da budu opremljeni većinom modernih automobila.
Rad sustava za smanjenje buke u teoriji
Kontrola buke tradicionalno se provodi pasivnim sredstvima - ili izvor buke, ili mjesto koje treba zaštititi od zvukova, skinuto je materijalima koji apsorbiraju i reflektiraju zvuk, a koji se smatraju pasivnom bukom redukcijski sustav. Aktivni sustav je učinkovitiji - na primjer, prigušivači za automobile koji u svom radu koriste svojstva zvučnih valova. Također možete eliminirati zvukove trećih strana uz pomoć elektronike.
Zvuk je val koji se sastoji od naizmjeničnih područja niskog i visokog tlaka, koji se kreće brzinom od 330 m/sec. Kao i svaki drugi valovi, zvučni valovi mogu biti podvrgnuti difrakciji, interferenciji, odnosno međusobnoj interakciji. Smetnje za područje proučavanja ANC-a su od najvećeg interesa.
Smetnje mogu izazvati neočekivane i prilično zanimljive rezultate. Na primjer, sastanak na istoj točkiprostor i faza, dva zvučna vala iste frekvencije međusobno se pojačavaju, odnosno ukupna glasnoća u danoj točki će se naglo povećati. Najčešće ovu pojavu doživljavaju vlasnici stereo sustava ili audio sustava sa subwooferom - u prostoriji u kojoj su ugrađeni postoji nekoliko područja u kojima bas postaje dublji i snažniji. Sličan učinak objašnjava se superpozicijom niskofrekventnih zvukova u fazi na određenoj točki jedan iznad drugog, što izaziva njihovo pojačanje.
Postoji i suprotan učinak koji se javlja kada se valovi preklapaju u antifazi: područja visokog tlaka su superponirana na područja niskog tlaka, što potpuno prigušuje val. Međutim, u praksi se ne može postići potpuno suzbijanje valova, ali se ukupni intenzitet zvuka ipak može smanjiti. Zapravo, sustavi aktivnog poništavanja buke temelje se na ovom fenomenu.
Ovi sustavi su prvi put implementirani u slušalice namijenjene građevinarima, industrijskim radnicima i drugim organizacijama, nakon čega se tehnologija počela primjenjivati na slušalicama za slušanje glazbe, auta i domova. Načelo rada sustava za smanjenje buke prilično je jednostavno: na vanjskoj strani slušalica ugrađeni su mikrofoni koji primaju zvukove trećih strana. Ugrađeni blok elektronike mijenja fazu zvukova koji dolaze iz mikrofona, tako da ih mogu reproducirati zvučnici. Sukladno tome, zvukovi iz zvučnika i vanjski zvukovi dovode se do bubnjića, a budući da se nalaze uantifaza, onda se gase.
Sustavi za smanjenje buke u automobilima rade na sličan način.
Automobilski uređaj za smanjenje buke
Uređaj za smanjenje buke automobila uključuje sljedeće stavke:
- Stropni mikrofonski sustav;
- Sustav zvučnika smještenih na različitim mjestima u kabini. Najčešće korišteni audio sustav;
- Senzori smješteni na motoru, ovjesu i ostalim komponentama vozila koji su glavni izvori zvuka:
- Elektronska upravljačka jedinica.
Kako aktivno uklanjanje buke funkcionira u automobilima
Elektronska jedinica sustava prima informacije o šumu treće strane od senzora i mikrofona. Na temelju dobivenih podataka vrše se fazne promjene dolaznih zvukova koje reproduciraju zvučnici i, nailazeći na šumove u antifazi, smanjuju njihov intenzitet. Kao rezultat, u kabini se formira prostor u kojem je znatno smanjena razina buke motora, kotača i drugih mehanizama.
Uradi sam sustav aktivnog smanjenja buke u automobilu nezamjenjiv je bez senzora, jer oni popravljaju buku koja nastaje prilikom udaranja ovjesa i kotača te druge oštre zvukove. Klasični sustav zvučnika i mikrofona bilježi samo stalne i stalne zvukove – glatko zujanje motora, vibracije karoserije ili šuštanje kotača na površini ceste. Sustav nijemože reagirati na oštru promjenu zvukova, prolazeći glasne zvukove - urlik, zveket i druge.
Senzori se koriste za praćenje naglih promjena u zvučnoj pozadini. Elektronička jedinica, na temelju podataka primljenih od senzora, mijenja zvučnu sliku koju formiraju zvučnici, zbog čega se postiže učinkovitije suzbijanje buke trećih strana.
Vrijedi napomenuti da razina buke koju proizvode vozila opremljena sustavima za aktivno smanjenje buke ostaje nepromijenjena, budući da je sustav ne eliminira, već stvara prostor u kabini sa smanjenom razinom vanjske buke. Takve tehnologije čine vožnju ugodnijom, ali ne eliminiraju potrebu za zvučnom izolacijom pojedinih komponenti vozila.
Sustav 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, znanost i tehnologija ne miruju, a mnogi inženjeri pokušavaju riješiti ovaj problem stvaranjem aktivnih sustava za smanjenje buke vlastitim rukama.
Austrijanac Rudolf Stefanich stvorio je jedan od najučinkovitijih Sono uređaja za suzbijanje buke. Kompaktan i jednostavan sustav dizajniran da eliminira neugodne i dosadne zvukove i zadrži ugodne.
Princip rada aktivnog sustava smanjenja buke u stanu Sono temelji se na radu senzora i mikrofona koji detektiraju i filtriraju buku trećih stranareprodukcijom sličnih zvukova u antifazi.
Akustične glazbene slušalice funkcioniraju slično.
uređaj sustava Sono
Dizajn uređaja Sono je prilično zanimljiv i predstavljen je zvučnikom, mikrofonom sa senzorima vibracija i mikroprocesorom. Uređaj je izrađen u obliku malog kompakt diska i postavlja se na prozorsko staklo uz pomoć posebnih usisnih čašica. Sono koristi prozorsko staklo kao rezonator.
Fiksiranje i uklanjanje stranih zvukova provodi se u skladu s utvrđenim postavkama. U prostorijama stana već obrađeni šumovi se reproduciraju preko ugrađenih zvučnika.
Sono baterije su baterije koje se mogu puniti ambijentalnim elektromagnetskim zračenjem kao što su Wi-Fi mreže.
Funkcija Sono uređaja
Značajke aktivnog uklanjanja buke za dom filtriraju dosadnu vanjsku buku, reproducirajući samo ugodne zvukove kroz zvučnike. Korisnik može napraviti odgovarajuće postavke u izborniku instrumenta.
Dodatna i ništa manje korisna značajka je mogućnost sviranja umirujućih i ugodnih zvukova - šuštanja šume, zvuka daska i slično.
Gdje kupiti Sono sustav?
Nažalost, danas na tržištu ne postoji Sono aktivni sustav za uklanjanje buke: unatoč činjenici dauređaj je stigao do finala natjecanja James Dyson, postoji samo u obliku prototipa i zahtijeva ulaganja. Još se pouzdano ne zna hoće li se naći u prodaji ili ne. Autor uređaja aktivno traži investitore i partnere koji bi mogli pomoći u puštanju uređaja u masovnu proizvodnju.
Aktivni zvučni sustav
Aktivni sustavi zvučnog dizajna koriste se kako bi ispušnom sustavu dali željeni ton izvedbe. Dizajn je sličan aktivnom sustavu za smanjenje buke: mikrofoni, audio sustav, zvučnici i upravljačka jedinica. Jedina razlika je u tome što je izlaz audiosustava modificirani zvuk, a ne antifazni.
Gumbi smješteni na nadzornoj ploči omogućuju vam promjenu karaktera zvuka ispušnog sustava. Unatoč činjenici da su takvi sustavi složeni s tehnološke točke gledišta, od njih nema posebne praktične koristi - uglavnom se postavljaju kako bi zadovoljili vozačeve želje vlasnika. Treba napomenuti da se modificirani aktivni zvuk čuje samo u automobilu.
