In 2008 het Toyota 'n interessante, maar nie nuwe nie, ontwikkeling bekendgestel - 'n aktiewe geraasverminderingstelsel, wat dit moontlik gemaak het om die geraasvlak in die motor aansienlik te verminder. Die stelsel was nie besonder gewild ten tyde van vrystelling nie, maar met verloop van tyd verander alles, en dit is waarskynlik dat dit een van die mees gesogte tegnologieë sal word.
Doel van die motorstelsel
Gedurende werking produseer die motor baie derdeparty-geraas van verskillende intensiteit van verskeie meganismes – onderstel, enjin, transmissie en bakelemente. Die soeke na maniere om geraas uit te skakel is al lank en baie suksesvol aan die gang: moderne masjiene is amper stil. Ten spyte hiervan, wanneer daar teen hoë spoed gery word, bly derdeparty-geraas in die passasierskompartement voort, wat ongemak vir passasiers en die bestuurder veroorsaak.
Eie manier om uit te skakelHierdie probleem is in 2008 deur Toyota voorgestel, wat 'n aktiewe geraasverminderingstelsel in 'n motor ingestel het. Die tegnologie self was geensins nuut nie, maar dit is eers in die motorbedryf gebruik, waar dit doeltreffend geblyk het te wees.
Moderne geraasverminderingstelsels verminder die algehele geraasvlak met 5-8 dB, en werk hoofsaaklik met lae-frekwensie klankvibrasies, wat die geraasgordyn in die kajuit vorm. Baie motorvervaardigers ontwikkel sulke stelsels, wat hulle in staat stel om met die meeste moderne motors toegerus te word.
Die werking van die geraasverminderingstelsel in teorie
Geraasbeheer word tradisioneel op passiewe wyse gedoen - óf die bron van die geraas, óf die plek wat teen klanke beskerm moet word, het met klankabsorberende en klankreflekterende materiale afgekom, wat as 'n passiewe geraas beskou word vermindering stelsel.’n Aktiewe stelsel is meer doeltreffend – byvoorbeeld motordempers wat die eienskappe van klankgolwe in hul werk gebruik. Jy kan ook derdeparty-klanke uitskakel met behulp van elektronika.
Klank is 'n golf wat bestaan uit afwisselende gebiede van lae en hoë druk, wat teen 'n spoed van 330 m/sek beweeg. Soos enige ander golwe, kan klankgolwe onderhewig wees aan diffraksie, interferensie, dit wil sê om met mekaar te reageer. Die inmenging vir die ANC-studiegebied is van die meeste belang.
Inmenging kan onverwagte en nogal interessante resultate uitlok. Byvoorbeeld, ontmoeting op dieselfde puntruimte en fase, twee klankgolwe van dieselfde frekwensie onderskeidelik mekaar versterk, sal die algehele volume by 'n gegewe punt skerp verhoog word. Dikwels word hierdie verskynsel ervaar deur eienaars van stereostelsels of klankstelsels met 'n subwoofer - in die kamer waar hulle geïnstalleer is, is daar verskeie gebiede waarin die bas dieper en kragtiger word. 'n Soortgelyke effek word verklaar deur die superposisie van lae-frekwensie klanke in fase op 'n spesifieke punt bo-op mekaar, wat hul versterking uitlok.
Daar is ook 'n teenoorgestelde effek wat plaasvind wanneer golwe in antifase gesuperponeer word: hoëdrukareas word op laagdrukareas geplaas, wat die golf heeltemal demp. In die praktyk kan volledige onderdrukking van golwe egter nie bereik word nie, maar die algehele klankintensiteit kan steeds verminder word. In werklikheid is aktiewe geraaskansellasiestelsels op hierdie verskynsel gebaseer.
Hierdie stelsels is eers geïmplementeer in oorfone wat bedoel is vir bouers, nywerheidswerkers en ander organisasies, waarna die tegnologie op oorfone toegepas is om na musiek, motors en huise te luister. Die werkingsbeginsel van die geraasverminderingstelsel is redelik eenvoudig: mikrofone is aan die buitekant van die koptelefoon geïnstalleer wat derdeparty-klanke optel. Die ingeboude elektroniese blok verander die fase van die klanke wat van die mikrofone af kom, sodat dit deur die luidsprekers weergegee kan word. Gevolglik word klanke van die luidsprekers en eksterne klanke aan die trommelvlies verskaf, en aangesien hulle inantifase, dan word hulle geblus.
Geraasverminderingstelsels in motors werk op 'n soortgelyke manier.
Motorgeraasverminderingstoestel
Die motorgeraasverminderingstoestel sluit die volgende items in:
- In-plafon-mikrofoonstelsel;
- Die luidsprekerstelsel wat op verskillende punte in die kajuit geleë is. Die oudiostelsel wat die meeste gebruik word;
- Sensors geleë op die enjin, vering en ander voertuigkomponente wat die hoofbronne van klank is:
- Elektroniese beheereenheid.
Hoe aktiewe geraasonderdrukking in motors werk
Die elektroniese eenheid van die stelsel ontvang inligting oor derdeparty-geraas vanaf sensors en mikrofone. Gebaseer op die data wat verkry is, word faseveranderings aan die inkomende klanke aangebring, wat deur die luidsprekers weergegee word en, wanneer geluide in antifase teëkom, hul intensiteit verminder. As gevolg hiervan word 'n spasie in die kajuit gevorm, waarin die geraasvlak van die enjin, wiele en ander meganismes aansienlik verminder word.
Doen-dit-self aktiewe geraasverminderingstelsel in 'n motor is onontbeerlik sonder sensors, want hulle herstel die geraas wat voorkom wanneer die vering en wiele tref, en ander harde geluide. Die klassieke stelsel van luidspreker en mikrofone vang net konstante en konstante klanke op – die gladde gebrom van die enjin, vibrasies van die liggaam of die geritsel van wiele op die padoppervlak. Die stelsel is nieis in staat om te reageer op 'n skerp verandering in klanke, verbygaande harde geluide - brul, gekletter en ander.
Sensore word gebruik om abrupte veranderinge in die klankagtergrond op te spoor. Die elektroniese eenheid, gebaseer op die data wat van die sensors ontvang word, maak veranderinge aan die klankprent wat deur die luidsprekers gevorm word, waardeur meer effektiewe onderdrukking van derdeparty-geraas verkry word.
Dit is opmerklik dat die geraasvlak wat geproduseer word deur voertuie wat met aktiewe geraasverminderingstelsels toegerus is, onveranderd bly, aangesien die stelsel dit nie uitskakel nie, maar 'n spasie in die kajuit skep met 'n verminderde vlak van buitegeraas. Sulke tegnologieë maak bestuur gemakliker, maar skakel nie die behoefte aan klankdigting van individuele voertuigkomponente uit nie.
Huisgeraasverminderingstelsel
Dit is nogal moeilik om volledige stilte te verseker in 'n woonstel of 'n privaat huis wat in die stad geleë is. Hierdie probleem kan gedeeltelik opgelos word deur dubbelglasvensters te installeer, maar dit waarborg nie volledige stilte nie. Wetenskap en tegnologie staan egter nie stil nie, en baie ingenieurs probeer hierdie probleem oplos deur aktiewe geraasverminderingstelsels met hul eie hande te skep.
Oostenrykse Rudolf Stefanich het een van Sono se doeltreffendste geraasonderdrukkingstoestelle geskep. Kompakte en eenvoudige stelsel wat ontwerp is om onaangename en irriterende geluide uit te skakel en aangenames te hou.
Die beginsel van werking van die aktiewe geraasverminderingstelsel in die Sono-woonstel is gebaseer op die werking van sensors en mikrofone wat derdeparty-geraas opspoor en dit filterdeur soortgelyke klanke in antifase weer te gee.
Akoestiese musiek-oorfone funksioneer soortgelyk.
Sono-stelseltoestel
Die ontwerp van die Sono-toestel is nogal interessant en word voorgestel deur 'n luidspreker, 'n mikrofoon met vibrasiesensors en 'n mikroverwerker. Die toestel word gemaak in die vorm van 'n klein kompakskyf en word op die vensterglas geplaas met behulp van spesiale suigkoppies. Sono gebruik vensterglas as 'n resonator.
Fiksasie en uitskakeling van vreemde klanke word uitgevoer in ooreenstemming met die gevestigde instellings. In die perseel van die woonstel word reeds verwerkte geluide deur die ingeboude luidsprekers weergegee.
Sono se batterye is batterye wat herlaai kan word deur omringende elektromagnetiese straling soos Wi-Fi-netwerke.
Sono-toestelfunksionaliteit
Aktiewe geraasdempende kenmerke vir die huis filter irriterende geraas van buite uit, wat slegs aangename klanke deur die luidsprekers weergee. Die gebruiker kan die toepaslike instellings in die instrument kieslys maak.
'n Bykomende en nie minder nuttige kenmerk is die vermoë om strelende en aangename klanke te speel - die geritsel van die woud, die geluid van die branders en dies meer.
Waar om 'n Sono-stelsel te koop?
Ongelukkig is daar vandag geen Sono aktiewe geraaskansellasiestelsel op die mark nie: ten spyte van die feit datdie toestel het die eindronde van die James Dyson-kompetisie gehaal, dit bestaan slegs in die vorm van 'n prototipe en vereis belegging. Dit is nog nie met sekerheid bekend of dit te koop sal wees of nie. Die skrywer van die toestel is aktief op soek na beleggers en vennote wat kan help om die toestel in massaproduksie bekend te stel.
Aktiewe klankstelsel
Aktiewe klankontwerpstelsels word gebruik om die uitlaatstelsel die verlangde toon van werkverrigting te gee. Die ontwerp is soortgelyk aan die aktiewe geraasverminderingstelsel: mikrofone, oudiostelsel, luidsprekers en beheereenheid. Die enigste verskil is dat die uitset van die oudiostelsel 'n gewysigde klank is, en nie anti-fase nie.
Die knoppies op die paneelbord stel jou in staat om die karakter van die klank van die uitlaatstelsel te verander. Ten spyte van die feit dat sulke stelsels uit 'n tegnologiese oogpunt kompleks is, is daar geen besondere praktiese voordeel daaruit nie - hulle word hoofsaaklik geïnstalleer om die bestuurder se wense van die eienaar te bevredig. Daar moet kennis geneem word dat die gewysigde aktiewe klank net in die motor gehoor word.
