في عام 2008 ، قدمت تويوتا تطويرًا مثيرًا للاهتمام ، وإن لم يكن جديدًا - وهو نظام فعال للحد من الضوضاء ، مما جعل من الممكن تقليل مستوى الضوضاء في السيارة بشكل كبير. لم يكن النظام شائعًا بشكل خاص في وقت الإصدار ، ولكن بمرور الوقت يتغير كل شيء ، ومن المحتمل أن يصبح أحد أكثر التقنيات المرغوبة.
الغرض من نظام السيارة
أثناء التشغيل ، تصدر السيارة الكثير من ضوضاء الطرف الثالث بدرجات متفاوتة من الآليات المختلفة - الهيكل والمحرك وناقل الحركة وعناصر الهيكل. لقد استمر البحث عن طرق للتخلص من الضوضاء لفترة طويلة وبنجاح كبير: الآلات الحديثة صامتة تقريبًا. على الرغم من ذلك ، عند القيادة بسرعة عالية ، تستمر ضوضاء الطرف الثالث في مقصورة الركاب ، مما يتسبب في إزعاج الركاب والسائق.
طريقة خاصة للقضاءتم اقتراح هذه المشكلة في عام 2008 من قبل شركة Toyota ، حيث قدمت نظامًا نشطًا للحد من الضوضاء في السيارة. لم تكن التكنولوجيا نفسها جديدة بأي حال من الأحوال ، لكنها استخدمت لأول مرة في صناعة السيارات ، حيث أثبتت فعاليتها.
تقلل أنظمة الحد من الضوضاء الحديثة مستوى الضوضاء الإجمالي بمقدار 5-8 ديسيبل ، وتعمل بشكل أساسي مع الاهتزازات الصوتية منخفضة التردد ، والتي تشكل ستارة الضوضاء في المقصورة. يقوم العديد من صانعي السيارات بتطوير مثل هذه الأنظمة ، مما يتيح لهم أن يكونوا مجهزين بأحدث السيارات.
تشغيل نظام الحد من الضوضاء نظريًا
يتم التحكم في الضوضاء تقليديًا بوسائل سلبية - إما مصدر الضوضاء ، أو المكان الذي يجب حمايته من الأصوات ، حيث تم استخدام مواد تمتص الصوت وعاكسة للصوت ، والتي تعتبر ضوضاء سلبية نظام التخفيض. يكون النظام النشط أكثر كفاءة - على سبيل المثال ، كاتمات صوت السيارات التي تستخدم خصائص الموجات الصوتية في عملها. يمكنك أيضًا التخلص من أصوات الأطراف الثالثة بمساعدة الإلكترونيات.
الصوت عبارة عن موجة تتكون من مناطق متناوبة من الضغط المنخفض والعالي ، تتحرك بسرعة 330 م / ثانية. مثل أي موجات أخرى ، يمكن أن تخضع الموجات الصوتية للحيود والتداخل ، أي للتفاعل مع بعضها البعض. التداخل في منطقة دراسة ANC هو الأكثر أهمية.
يمكن أن يؤدي التدخل إلى نتائج غير متوقعة ومثيرة للاهتمام إلى حد ما. على سبيل المثال ، الاجتماع في نفس النقطةالفضاء والمرحلة ، موجتان صوتيتان من نفس التردد يعززان بعضهما البعض ، على التوالي ، سيتم زيادة الحجم الكلي في نقطة معينة بشكل حاد. غالبًا ما يتم اختبار هذه الظاهرة من قبل مالكي أنظمة الاستريو أو أنظمة الصوت المزودة بمضخم صوت - في الغرفة التي يتم تركيبها فيها ، هناك العديد من المناطق التي يصبح فيها الجهير أعمق وأكثر قوة. يتم تفسير تأثير مماثل من خلال تراكب الأصوات منخفضة التردد في الطور عند نقطة معينة فوق بعضها البعض ، مما يؤدي إلى تضخيمها.
هناك أيضًا تأثير معاكس يحدث عندما يتم تراكب الموجات في الطور المضاد: يتم تثبيت مناطق الضغط العالي على مناطق الضغط المنخفض ، مما يثبط الموجة تمامًا. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، لا يمكن تحقيق قمع كامل للموجات ، ولكن لا يزال من الممكن تقليل شدة الصوت الإجمالية. في الواقع ، تعتمد أنظمة إلغاء الضوضاء النشطة على هذه الظاهرة.
تم تنفيذ هذه الأنظمة لأول مرة في سماعات رأس مخصصة للبناة والعاملين في الصناعة والمنظمات الأخرى ، وبعد ذلك بدأ تطبيق التكنولوجيا على سماعات الرأس للاستماع إلى الموسيقى والسيارات والمنازل. مبدأ تشغيل نظام الحد من الضوضاء بسيط للغاية: يتم تثبيت الميكروفونات على الجانب الخارجي من سماعات الرأس التي تلتقط أصوات الأطراف الثالثة. تعمل كتلة الإلكترونيات المدمجة على تغيير طور الأصوات القادمة من الميكروفونات ، بحيث يمكن إعادة إنتاجها بواسطة مكبرات الصوت. وفقًا لذلك ، يتم توفير الأصوات الصادرة من السماعات والأصوات الخارجية إلى طبلة الأذن ، وبما أنها موجودة فيهاضد الطور ، ثم تنطفئ.
أنظمة تقليل الضوضاء في السيارات تعمل بنفس الطريقة
جهاز تقليل ضوضاء السيارات
يتضمن جهاز تقليل ضوضاء السيارة العناصر التالية:
- نظام ميكروفون في السقف ؛
- نظام مكبرات الصوت الموجود في نقاط مختلفة في المقصورة. النظام الصوتي الأكثر استخدامًا ؛
- أجهزة الاستشعار الموجودة على المحرك والتعليق ومكونات السيارة الأخرى التي تعد مصادر الصوت الرئيسية:
- وحدة تحكم إلكترونية.
كيف يعمل إلغاء الضوضاء النشط في السيارات
تستقبل الوحدة الإلكترونية للنظام معلومات حول ضوضاء الطرف الثالث من أجهزة الاستشعار والميكروفونات. بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها ، يتم إجراء تغييرات المرحلة على الأصوات الواردة ، والتي يتم إعادة إنتاجها بواسطة مكبرات الصوت ، وعند مواجهة ضوضاء في الطور المضاد ، يتم تقليل شدتها. نتيجة لذلك ، يتم تكوين مساحة في المقصورة ، يتم فيها تقليل مستوى الضوضاء من المحرك والعجلات والآليات الأخرى بشكل كبير.
نظام الحد من الضوضاء النشط في السيارة لا غنى عنه بدون أجهزة استشعار ، لأنها تعمل على إصلاح الضوضاء التي تحدث عند اصطدام التعليق والعجلات ، والأصوات القاسية الأخرى. يلتقط النظام الكلاسيكي للسماعات والميكروفونات أصواتًا ثابتة وثابتة فقط - صوت المحرك السلس أو اهتزازات الجسم أو حفيف العجلات على سطح الطريق. النظام ليس كذلكقادر على الاستجابة للتغييرات الحادة في الأصوات ، وإصدار أصوات عالية - الزئير ، والرنجة وغيرها.
تُستخدم أجهزة الاستشعار لتتبع التغييرات المفاجئة في خلفية الصوت. تقوم الوحدة الإلكترونية ، بناءً على البيانات الواردة من المستشعرات ، بإجراء تغييرات على صورة الصوت التي تشكلها السماعات ، والتي من خلالها يتم تحقيق المزيد من الحد من ضوضاء الطرف الثالث بشكل أكثر فعالية.
وتجدر الإشارة إلى أن مستوى الضوضاء الذي تنتجه المركبات المجهزة بأنظمة خفض الضوضاء النشطة لم يتغير ، لأن النظام لا يلغيه ، ولكنه يخلق مساحة في المقصورة بمستوى منخفض من الضوضاء الخارجية. تجعل هذه التقنيات القيادة أكثر راحة ، ولكنها لا تلغي الحاجة إلى عزل مكونات السيارة الفردية.
نظام الحد من الضوضاء المنزلية
من الصعب جدًا ضمان الصمت التام في شقة أو منزل خاص يقع داخل المدينة. يمكن حل هذه المشكلة جزئيًا عن طريق تركيب نوافذ ذات زجاج مزدوج ، لكنها لا تضمن الصمت التام. ومع ذلك ، لا يقف العلم والتكنولوجيا مكتوفي الأيدي ، ويحاول العديد من المهندسين حل هذه المشكلة من خلال إنشاء أنظمة فعالة للحد من الضوضاء بأيديهم.
ابتكر النمساوي رودولف ستيفانيتش أحد أكثر أجهزة Sono لقمع الضوضاء فاعلية. نظام مدمج وبسيط مصمم للتخلص من الأصوات المزعجة والمحافظة على الأصوات اللطيفة.
يعتمد مبدأ تشغيل نظام الحد من الضوضاء النشط في شقة Sono على تشغيل المستشعرات والميكروفونات التي تكتشف ضوضاء الطرف الثالث وتصفيتهاعن طريق إعادة إنتاج أصوات مماثلة في الطور المضاد.
تعمل سماعات الموسيقى الصوتية بالمثل
جهاز نظام Sono
تصميم جهاز Sono ممتع للغاية ويتم تمثيله بواسطة مكبر صوت وميكروفون مع مستشعرات اهتزاز ومعالج دقيق. الجهاز مصنوع على شكل قرص مضغوط صغير ويوضع على زجاج النافذة بمساعدة أكواب شفط خاصة. يستخدم Sono زجاج النافذة كرنان.
يتم تثبيت وإزالة الأصوات الدخيلة وفقًا للإعدادات المحددة. في مبنى الشقة ، يتم إنتاج الضوضاء التي تمت معالجتها بالفعل من خلال مكبرات الصوت المدمجة.
بطاريات Sono هي بطاريات يمكن إعادة شحنها عن طريق الإشعاع الكهرومغناطيسي المحيط مثل شبكات Wi-Fi.
وظائف جهاز Sono
ميزات إلغاء الضوضاء النشطة للمنزل تقوم بتصفية الضوضاء الخارجية المزعجة ، وتعيد إنتاج الأصوات الممتعة فقط من خلال مكبرات الصوت. يمكن للمستخدم عمل الإعدادات المناسبة في قائمة الآلة.
ميزة إضافية لا تقل فائدة هي القدرة على تشغيل أصوات هادئة وممتعة - حفيف الغابة ، صوت الأمواج وما شابه.
من أين تشتري نظام Sono؟
لسوء الحظ ، لا يوجد نظام Sono لإلغاء الضوضاء النشط في السوق اليوم: على الرغم من حقيقة ذلكوصل الجهاز إلى نهائيات مسابقة جيمس دايسون ، وهو موجود فقط في شكل نموذج أولي ويتطلب الاستثمار. لم يُعرف بعد على وجه اليقين ما إذا كان سيتم بيعه أم لا. يبحث مؤلف الجهاز بنشاط عن المستثمرين والشركاء الذين يمكنهم المساعدة في إطلاق الجهاز في الإنتاج الضخم.
نظام الصوت النشط
تُستخدم أنظمة تصميم الصوت النشطة لمنح نظام العادم نغمة الأداء المطلوبة. التصميم مشابه لنظام الحد من الضوضاء النشط: ميكروفونات ونظام صوتي ومكبرات صوت ووحدة تحكم. الاختلاف الوحيد هو أن إخراج النظام الصوتي هو صوت معدل ، وليس ضد الطور.
تسمح لك الأزرار الموجودة على لوحة القيادة بتغيير طبيعة صوت نظام العادم. على الرغم من حقيقة أن هذه الأنظمة معقدة من الناحية التكنولوجية ، إلا أنه لا توجد فائدة عملية خاصة منها - فهي مثبتة بشكل أساسي لتلبية رغبات السائق للمالك. وتجدر الإشارة إلى أن الصوت النشط المعدل لا يُسمع إلا في السيارة.
