Vào năm 2008, Toyota đã giới thiệu một sự phát triển thú vị, mặc dù không mới, - một hệ thống giảm tiếng ồn chủ động, giúp giảm đáng kể mức độ tiếng ồn trong xe. Hệ thống này không đặc biệt phổ biến vào thời điểm phát hành, nhưng theo thời gian, mọi thứ đều thay đổi và có khả năng nó sẽ trở thành một trong những công nghệ được tìm kiếm nhiều nhất.
Mục đích của hệ thống xe
Trong quá trình vận hành, xe tạo ra nhiều tiếng ồn của bên thứ ba với cường độ khác nhau từ các cơ chế khác nhau - khung gầm, động cơ, hệ thống truyền động và các bộ phận thân xe. Việc tìm kiếm cách loại bỏ tiếng ồn đã diễn ra trong một thời gian dài và rất thành công: máy móc hiện đại hầu như không gây tiếng ồn. Mặc dù vậy, khi lái xe ở tốc độ cao, tiếng ồn của bên thứ ba vẫn tồn tại trong khoang hành khách, gây khó chịu cho hành khách và người lái.
Cách riêng để loại bỏVấn đề này đã được Toyota đề xuất vào năm 2008, giới thiệu một hệ thống giảm tiếng ồn chủ động trên ô tô. Bản thân công nghệ này không phải là mới, nhưng nó lần đầu tiên được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, nơi nó được chứng minh là có hiệu quả.
Hệ thống giảm tiếng ồn hiện đại giúp giảm mức ồn tổng thể từ 5-8 dB, hoạt động chủ yếu với các rung động âm thanh tần số thấp, tạo thành bức màn tiếng ồn trong cabin. Nhiều nhà sản xuất ô tô đang phát triển các hệ thống như vậy, cho phép chúng được trang bị trên hầu hết các xe ô tô hiện đại.
Hoạt động của hệ thống giảm tiếng ồn trên lý thuyết
Kiểm soát tiếng ồn theo truyền thống được thực hiện bằng phương pháp thụ động - nguồn phát ra tiếng ồn hoặc nơi cần được bảo vệ khỏi âm thanh, được loại bỏ bằng các vật liệu hấp thụ âm thanh và phản xạ âm thanh, được coi là tiếng ồn thụ động hệ thống khử. Một hệ thống đang hoạt động hiệu quả hơn - ví dụ: bộ giảm thanh trên ô tô sử dụng các đặc tính của sóng âm trong công việc của chúng. Bạn cũng có thể loại bỏ âm thanh của bên thứ ba với sự trợ giúp của thiết bị điện tử.
Âm thanh là một sóng bao gồm các vùng áp suất thấp và cao xen kẽ, di chuyển với tốc độ 330 m / giây. Giống như bất kỳ sóng nào khác, sóng âm thanh có thể bị nhiễu xạ, giao thoa, tức là tương tác với nhau. Sự can thiệp đối với khu vực nghiên cứu ANC được quan tâm nhiều nhất.
Sự can thiệp có thể tạo ra những kết quả bất ngờ và khá thú vị. Ví dụ, gặp gỡ ở cùng một điểmkhông gian và cùng pha, hai sóng âm có cùng tần số tăng cường lẫn nhau một cách tương ứng thì âm lượng tổng thể tại một điểm xác định sẽ tăng mạnh. Hiện tượng này thường xảy ra với chủ sở hữu hệ thống âm thanh nổi hoặc hệ thống âm thanh với loa siêu trầm - trong phòng nơi chúng được lắp đặt, có một số khu vực mà âm trầm trở nên sâu hơn và mạnh mẽ hơn. Hiệu ứng tương tự được giải thích là do sự chồng chất của các âm thanh tần số thấp cùng pha tại một điểm cụ thể chồng lên nhau, điều này kích thích sự khuếch đại của chúng.
Ngoài ra còn có một tác động ngược lại xảy ra khi sóng chồng lên nhau trong phản ứng: vùng áp suất cao được chồng lên vùng áp suất thấp, điều này làm sóng tắt hoàn toàn. Tuy nhiên, trong thực tế, không thể triệt tiêu hoàn toàn sóng nhưng vẫn có thể giảm cường độ âm thanh tổng thể. Trên thực tế, các hệ thống khử tiếng ồn chủ động dựa trên hiện tượng này.
Những hệ thống này lần đầu tiên được triển khai trên tai nghe dành cho các nhà xây dựng, công nhân công nghiệp và các tổ chức khác, sau đó công nghệ này bắt đầu được áp dụng cho tai nghe để nghe nhạc, ô tô và gia đình. Nguyên lý hoạt động của hệ thống khử tiếng ồn khá đơn giản: micro được lắp ở mặt ngoài của tai nghe có chức năng thu nhận âm thanh của bên thứ ba. Khối điện tử tích hợp thay đổi giai đoạn của âm thanh phát ra từ micrô, để loa có thể tái tạo chúng. Theo đó, âm thanh từ loa và âm thanh bên ngoài được cung cấp đến màng nhĩ, và vì chúng nằm ởantiphase, sau đó chúng bị dập tắt.
Hệ thống giảm tiếng ồn trên ô tô hoạt động theo cách tương tự.
Thiết bị giảm ồn ô tô
Thiết bị giảm tiếng ồn trên ô tô gồm các hạng mục sau:
- Hệ thống micrô trong trần;
- Hệ thống loa đặt ở các điểm khác nhau trong cabin. Hệ thống âm thanh được sử dụng phổ biến nhất;
- Cảm biến nằm trên động cơ, hệ thống treo và các bộ phận khác của xe là nguồn âm thanh chính:
- Bộ điều khiển điện tử.
Cách thức hoạt động của tính năng khử tiếng ồn chủ động trên ô tô
Bộ phận điện tử của hệ thống nhận thông tin về tiếng ồn của bên thứ ba từ cảm biến và micrô. Dựa trên dữ liệu thu được, các âm thanh đến được loa tái tạo và nếu gặp phải tiếng ồn trong phản âm thì sẽ giảm cường độ của chúng. Kết quả là, một không gian được hình thành trong cabin, trong đó độ ồn từ động cơ, bánh xe và các cơ cấu khác được giảm thiểu đáng kể.
Hệ thống giảm tiếng ồn chủ độngDo-it-yourself trên ô tô không thể thiếu nếu không có cảm biến, vì chúng sẽ khắc phục tiếng ồn xảy ra khi hệ thống treo và bánh xe va chạm, và những âm thanh chói tai khác. Hệ thống loa và micrô cổ điển chỉ thu được những âm thanh liên tục và liên tục - tiếng ồn ào êm ái của động cơ, sự rung chuyển của thân xe hoặc tiếng sột soạt của bánh xe trên mặt đường. Hệ thống khôngcó thể phản ứng với sự thay đổi mạnh mẽ trong âm thanh, truyền qua tiếng ồn lớn - tiếng gầm, tiếng kêu và những tiếng khác.
Cảm biến được sử dụng để theo dõi những thay đổi đột ngột trong nền âm thanh. Thiết bị điện tử, dựa trên dữ liệu nhận được từ các cảm biến, thực hiện các thay đổi đối với hình ảnh âm thanh do loa tạo ra, nhờ đó việc triệt tiêu tiếng ồn của bên thứ ba hiệu quả hơn.
Điều đáng chú ý là mức độ tiếng ồn do xe được trang bị hệ thống giảm tiếng ồn chủ động vẫn không thay đổi, vì hệ thống này không loại bỏ nó mà tạo ra một không gian trong cabin với mức độ giảm tiếng ồn bên ngoài. Những công nghệ như vậy giúp việc lái xe thoải mái hơn, nhưng không loại bỏ nhu cầu cách âm cho các bộ phận của xe.
Hệ thống giảm tiếng ồn tại nhà
Rất khó để đảm bảo sự im lặng hoàn toàn trong một căn hộ hoặc một ngôi nhà riêng nằm trong thành phố. Vấn đề này có thể được giải quyết một phần bằng cách lắp đặt các cửa sổ lắp kính hai lớp, nhưng chúng không đảm bảo sự im lặng hoàn toàn. Tuy nhiên, khoa học và công nghệ không đứng yên và nhiều kỹ sư đang cố gắng giải quyết vấn đề này bằng cách tự tay mình tạo ra các hệ thống giảm tiếng ồn chủ động.
Rudolf Stefanich người Áo đã tạo ra một trong những thiết bị triệt tiêu tiếng ồn hiệu quả nhất của Sono. Hệ thống nhỏ gọn và đơn giản được thiết kế để loại bỏ âm thanh khó chịu và khó chịu và giữ cho âm thanh dễ chịu.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống khử ồn chủ động trong căn hộ Sono dựa trên hoạt động của các cảm biến và micro giúp phát hiện tiếng ồn của bên thứ ba và lọc chúngbằng cách tái tạo các âm thanh tương tự trong antiphase.
Tai nghe nhạc acoustic hoạt động tương tự.
Thiết bị hệ thống Sono
Thiết kế của thiết bị Sono khá thú vị và được thể hiện bằng loa ngoài, micrô với cảm biến rung và bộ vi xử lý. Thiết bị được làm dưới dạng một đĩa nhỏ gọn nhẹ và được đặt trên kính cửa sổ với sự hỗ trợ của các giác hút đặc biệt. Sono sử dụng kính cửa sổ làm bộ cộng hưởng.
Việc cố định và loại bỏ các âm thanh không liên quan được thực hiện theo các cài đặt đã thiết lập. Trong khuôn viên của căn hộ, những tiếng ồn đã được xử lý sẽ được tái tạo thông qua loa tích hợp.
Pin của Sono là loại pin có thể được sạc lại bằng bức xạ điện từ xung quanh như mạng Wi-Fi.
Chức năng thiết bị Sono
Tính năng Chống ồn Chủ động cho ngôi nhà lọc bỏ tiếng ồn khó chịu bên ngoài, chỉ tái tạo những âm thanh dễ chịu qua loa. Người dùng có thể thực hiện các cài đặt thích hợp trong menu nhạc cụ.
Một tính năng bổ sung và không kém phần hữu ích là khả năng phát những âm thanh nhẹ nhàng và dễ chịu - tiếng xào xạc của khu rừng, tiếng lướt sóng và những thứ tương tự.
Mua hệ thống Sono ở đâu?
Thật không may, không có hệ thống khử tiếng ồn chủ động Sono trên thị trường hiện nay: mặc dù thực tế làthiết bị lọt vào vòng chung kết của cuộc thi James Dyson, nó chỉ tồn tại ở dạng nguyên mẫu và cần đầu tư. Người ta vẫn chưa biết chắc chắn liệu nó có được bán hay không. Tác giả của thiết bị đang tích cực tìm kiếm các nhà đầu tư và đối tác có thể giúp đưa thiết bị vào sản xuất hàng loạt.
Hệ thống âm thanh hoạt động
Hệ thống thiết kế âm thanh chủ động được sử dụng để cung cấp cho hệ thống xả âm thanh hiệu suất mong muốn. Thiết kế tương tự như hệ thống giảm tiếng ồn chủ động: micrô, hệ thống âm thanh, loa và bộ phận điều khiển. Điểm khác biệt duy nhất là đầu ra của hệ thống âm thanh là âm thanh đã được sửa đổi chứ không phải là chống pha.
Các nút nằm trên bảng điều khiển cho phép bạn thay đổi đặc tính của âm thanh của hệ thống xả. Mặc dù thực tế là các hệ thống như vậy rất phức tạp theo quan điểm công nghệ, không có lợi ích thiết thực cụ thể nào từ chúng - chúng chủ yếu được lắp đặt để đáp ứng mong muốn của người lái xe của chủ sở hữu. Cần lưu ý rằng âm thanh hoạt động đã sửa đổi chỉ được nghe thấy trong xe hơi.
