Система активного шумоподавления в авто
Шумоподавление активное своими руками
Система активного шумоподавления (Звук в противофазе, Active Noise Control, Active Noise Cancellation, ANC, Active Noise Reduction, ANR) — DRIVE2
Система активного шумоподавления (Active Noise Control, Active Noise Cancellation, ANC, Active Noise Reduction, ANR) является современной высокотехнологической разработкой, нашедшей широкое применение в различных технических устройствах: аудиосистемах, оргтехнике, автомобилях, самолетах, подводных лодках и даже космических кораблях. Первым автомобилем, использующим активное шумоподавление стал люксовый японский седан Honda Legend (Acura RL — на американском рынке) в 2004 году, а вторым — Toyota в 2008 году. В настоящее время система активного шумоподавления устанавливается на некоторые модели автомобилей Audi, Buick, Cadillac, Ford, Honda.
Система активного шумоподавления предназначена для подавления шума от двигателя, других агрегатов, движения по дорожному покрытию в салоне автомобиля. Система позволяет снизить уровень низкочастотных шумов на 5-10 ДБ, чем достигается уровень комфорта соизмеримый с шумоизоляцией элитного лимузина.
Наряду с повышением комфорта, применение системы шумоподавления обеспечивает снижение вибрации конструктивных элементов, вызванной звуковыми колебаниями, за счет чего уменьшается износ этих элементов и потребление топлива.
Система активного шумоподавления включает микрофоны, электронный блок управления, аудиосистему и динамики.
Схема системы активного шумоподавленияМикрофоны устанавливаются на потолке салона автомобиля и непосредственно воспринимают негативные шумы. Сигнал от микрофонов поступает в электронный блок управления, где в соответствии с частотой вращения коленчатого вала двигателя формируются управляющие воздействия на аудиосистему.
Аудиосистема генерирует акустические сигналы в противофазе к шуму, чем достигается его подавление. В системе активного шумоподавления используется отдельная аудиосистема.
Усиленные акустические сигналы с аудиосистемы подаются на динамики, из которых два установлены в передних дверях и один (сабвуфер) за задним сиденьем.
Конструктивным и технологическим продолжением системы активного шумоподавления является т.н. система активного звукового оформления (Active Sound Design, ASD). В настоящее время система устанавливается на автомобили Mini от BMW.
Система активного звукового оформленияПринцип работы системы ASD построен на изменении звуковых волн с целью получения желаемого тона работы выпускной системы. Конструктивно все построено так же, как в системе активного шумоподавления: микрофоны – блок управления – аудиосистема – динамики. Только на выходе аудиосистемы не противофаза, а измененный звук.
Изменение характера звучания выпускной системы производится с помощью кнопок на приборной панели автомобиля. Переключение кнопок позволяет воспроизвести звучание выпускной системы четырех разных двигателей.
Несмотря на высокую техническую сложность, практической пользы система активного звукового оформления не имеет, а, в основном, удовлетворяет драйверские амбиции владельца. Необходимо отметить, что активный звук не слышен за пределами салона автомобиля (при закрытых стеклах дверей).
Специалисты Bose разработали чип, который можно интегрировать чуть ли не в любую мультимедийную систему автомобиля. Благодаря этому решению система активного шумоподавления будет работать даже в том случае, если автомобиль не снабжен более ни одним продуктом от Bose. Единственное ограничение – это частотные характеристики самой акустики.
Согласно заявлению Bose, созданное ими решение предусматривает возможность настройки под каждую конкретную модель. По предварительному плану, руководство компании рассматривает возможность оснащения подобными чипами автомобилей разных производителей еще на конвейере.
В отличие от предложенного решения Bose, в готовых автомобилях может использоваться не штатная аудиосистема, а дополнительная — частотный диапазон которой специально настроен исключительно для шумоподавления.
***
www.bose.com/controller?u…otive/innovations/asm.jsp
en.wikipedia.org/wiki/Active_noise_control
Активная система шумоподавления для «чайников» — android.mobile-review.com
Вконтакте
Google+
Привет!
Интересуясь портативной аудио техникой, большинство из нас однажды сталкивается с таким понятием, как активное шумоподавление. Устройства с этой системой стоят ощутимо дороже и производятся далеко не всеми компаниями. Неужели это такой секрет и тайна за семью печатями, что знают о ней лишь посвященные?
Предлагаю попробовать разобраться.
Немного истории
Может показаться, что такая технология должна была появится сравнительно недавно. По крайней мере точно в 21 веке. Однако, реальность часто умеет удивлять. Первый патент на систему управления шумом был выдан в США изобретателю Полу Люгу (Paul Lueg) еще в 1934 году.
Однако, в потребительскую электронику эта система попала гораздо позднее.
Начиная с 50-х годов прошлого столетия, система активного шумоподавления использовалась в узкоспециализированных сферах. Например, в авиации.
В 1957 году, Уиллардом Микером была разработана схема, которая при своих компактных размерах (помещалась в накладные наушники) позволяла отсечь шум на звуковом диапазоне от 50 до 500 Гц с максимальным затуханием около 20 дБ.
Уиллард Франклин Микер
Родоначальником производства серийных моделей наушников с системой активного шумоподавления считается компания Bose, которая в конце 80-х годов 20 века представила первую серийную модель наушников с системой активного шумоподавления.
Однако. несмотря на серийный выпуск, о массовой продаже речь не шла. Покупателями наушников были авиакомпании, желавшие обеспечить пилотов защитой от внешних шумов двигателей самолетов и вертолетов, что позволяло комфортно вести переговоры. Однако, уже к 1989 году в Bose адаптировали технологию для широких масс.
Как это работает?
На самом деле в работе шумоподавления нет ничего сложного. Системы активного шумоподавления основаны на процессе интерференции волн.
Иными словами, если создать зеркальное отражение звуковой волны (инвертировать), и наложить ее на исходную, то звуковые волны погасят друг друга.
Для захвата окружающего звука, наушники с системой активного шумоподавления (САШ) оснащены одним, или несколькими микрофонами, которые слушают окружающие звуки. Затем, эти звуки передаются в электронный блок, в котором и происходит анализ и их инвертирование. Затем полученную зеркальную волну (с перевернутой фазой) подают на динамик. Эти звуковые волны в процессе интерференции смешиваются в новую волну и подавляют друг друга.
Наиболее эффективно такие системы справляются с шумом от 100 Гц до 1 КГц.
Основным конструктивным ограничением таких систем является необходимость наличия дополнительного электронного блока, с отдельным источником питания.Именно этот блок обрабатывает внешние звуки и создает сигнал в противофазе. В случае с накладными и мониторными наушниками, это не проблема, так как конструкция последних позволяет разместить начинку и источник питания внутри чаши наушника.
«Вкладышам» и «затычкам» требуется отдельный блок снаружи, что уже выглядит не так эстетично.
Однако, существует еще один вариант — размещение всей необходимой электроники внутри устройства воспроизведения. Такой подход чаще всего использует Sony. Ограничением такого типа является то, что оба устройства, и «плеер» и «наушники» должны быть совместимы и обладать необходимыми компонентами. В качестве примера можно привести смартфон Sony Z2 в комплекте с наушниками Mdr-nc31em
В этом случае вся электронная начинка обрабатывающая внешние шумы находится внутри телефона. Наушники же имеют дополнительные микрофоны, и оснащены дополнительным контактным кольцом на штекере.
Производством наушников с САШ занимаются многие компании, как именитые так и не очень.
На данный момент можно констатировать, что у именитых это получается лучше, так как кроме качества железа, такого как портативные микрофоны, элементы питания, и процессоры обработки сигнала, не менее важным является качество программного обеспечения, обрабатывающего сигнал. А разработку качественного ПО могут позволить себе только компании имеющие достаточную материально-техническую базу и штат профессионалов в этой области.
Однако, учитывая удешевление комплектующих, миниатюризацию компонентов и рост доступности технологий, все больше компаний начинают выпускать свои аудио устройства оснащенные САШ. Может быть где то уже появился конкурент Bose.
Неужели все так безоблачно?
Увы нет. Системы шумоподавления подходят далеко не каждому. Существует определенный процент людей, которые не могут пользоваться подобными системами из-за особенностей вестибулярного аппарата.
Как не пробуя такие системы понять подойдут они вам или нет?
Например, если вы подвержены морской болезни, то с большой долей вероятности система активного шумоподавления вызовет у вас головную боль. Происходит это из-за несоответствия информации поступающей в мозг из разных источников. Когда вы находитесь в каюте корабля, мозг анализируя картинку думает, что тело находится в покое, а вестибулярный аппарат посылает противоположные сигналы. При работе САШ мозгу кажется, что мы находимся в тихом месте, однако информация приходящая от других органов чувств противоречит слуху. Происходит перенапряжение мозга, и как следствие, головная боль.
Кроме этого, не следует забывать и о том, что для того чтобы подавить шум, система производит анти-шум. И если слух нам удается обмануть. то нервную систему не обманешь.
Как же быть?
Несмотря на «такие страшные» негативные последствия, не стоит отчаиваться. Процент людей, у которых САШ вызывает головную боль или тошноту не так уж велик. Согласно исследованиям, это всего 5-6% от общей массы. Несмотря на это, перед покупкой, настоятельно рекомендую послушать наушники оснащенные САШ не менее 1,5-2 часов. Обычно именно за это время проявляются побочные эффекты, если они для вас есть.
Хотелось бы услышать ваш опыт использования наушников с САШ, если таковой был. А если такого опыта не было, то хотели бы вы попробовать наушники с системой активного шумоподавления?
Система активного шумоподавления: виды, применение, особенности
Компания Toyota в 2008 году представила интересную, хоть и не новую, разработку - систему активного шумоподавления, которая позволяла значительно понизить уровень шума в салоне автомобиля. Особой популярности система на момент выхода не получила, однако с течением времени все меняется, и велика вероятность того, что она станет одной из самых востребованных технологий.
Назначение автомобильной системы
Во время эксплуатации автомобиль производит много сторонних шумов различной интенсивности от различных механизмов - ходовой части, двигателя, трансмиссии и элементов кузова. Поиск способов устранения шума ведется давно и весьма успешно: современные машины практически бесшумны. Несмотря на это, в салоне автомобиля при движении на высокой скорости сохраняется сторонний шум, доставляющий дискомфорт пассажирам и водителю.
Свой способ устранения данной проблемы предложила в 2008 году компания Toyota, представив систему активного шумоподавления в авто. Сама технология была отнюдь не новой, однако впервые применялась в автомобилестроении, где показала свою эффективность.
Современные системы шумоподавления понижают общий уровень шума на 5-8 дБ, работая в основном с низкочастотными звуковыми колебаниями, которые и формируют шумовую завесу в салоне. Разработками подобных систем занимаются многие автопроизводители, что позволяет оснащать ими большинство современных машин.
Борьба с шумом традиционно велась пассивными средствами - либо источник шума, либо место, которое должно быть защищено от звуков, отделывалось звукопоглощающими и звукоотражающими материалами, которые считаются пассивной системой шумоподавления. Активная же система более эффективна - к примеру, автомобильные глушители, использующие в работе свойства звуковых волн. Устранить сторонние звуки можно и при помощи электроники.
Звук представляет собой волну, состоящую из чередующихся областей с пониженным и повышенным давлением, движущихся со скоростью 330 м/сек. Как и любые другие волны, звуковые могут подвергаться дифракции, интерференции, то есть вступать во взаимодействие друг с другом. Интерференция для области изучения активного шумоподавления представляет наибольший интерес.
Интерференция может провоцировать неожиданные и довольно интересные результаты. К примеру, встретившиеся в одной точке пространства и фазе две звуковые волны одинаковой частоты взаимно усиливают друг друга, соответственно, общая громкость в данной точке будет резко увеличена. Наиболее часто с таким явлением сталкиваются владельцы стереосистем или аудиосистем с сабвуфером - в комнате, где они установлены, имеется несколько областей, в которых бас становится более глубоким и мощным. Подобный эффект объясняется наложением низкочастотных звуков в фазе в конкретной точке друг на друга, что провоцирует их усиление.
Существует и обратный эффект, возникающий в случае наложения волн в противофазе: области высокого давления накладываются на области низкого давления, что полностью гасит волну. Однако на практике полного подавления волн добиться невозможно, но общую интенсивность звука понизить все же можно. Собственно, системы активного шумоподавления основаны на данном явлении.
Впервые подобные системы были реализованы в наушниках, предназначенных для строителей, работников промышленных предприятий и прочих организаций, после чего технология стала применяться в наушниках для прослушивания музыки, автомобилях и домах. Принцип работы системы шумоподавления довольно прост: на внешнюю сторону наушников устанавливаются микрофоны, улавливающие сторонние звуки. Встроенный электронный блок изменяет фазу звуков, поступающих от микрофонов, благодаря чему они могут воспроизводиться динамиками. Соответственно, к барабанной перепонке осуществлен подвод звуков от динамиков и внешних звуков, а поскольку они находится в противофазе, то происходит их гашение.
Аналогичным образом работают системы шумоподавления в автомобилях.
Устройство автомобильной системы шумоподавления
Устройство автомобильных систем шумоподавления включает следующие элементы:
- Система встроенных в потолок салона микрофонов;
- Система расположенных в разных точках салона динамиков. Чаще всего используется аудиосистема;
- Датчики, расположенные на двигателе, подвеске и прочих узлах автомобиля, являющихся основными источниками звука:
- Электронный блок управления.
Как работает система активного шумоподавления в машинах
Электронный блок системы получает информацию о сторонних шумах от датчиков и микрофонов. На основе полученных данных вносятся изменения фазы в поступающие звуки, которые воспроизводятся динамиками и, сталкиваясь с шумами в противофазе, понижают их интенсивность. Как результат - в салоне образуется пространство, в котором значительно снижен уровень шума от двигателя, колес и прочих механизмов.
Сделанная своими руками система активного шумоподавления в авто без датчиков не обходится, поскольку они фиксируют шум, возникающий при ударе подвески и колес, и другие резкие звуки. Классическая система из динамика и микрофонов фиксирует только неизменные по интенсивности и постоянные звуки - ровный гул двигателя, вибрации кузова или шуршание колес по дорожному покрытию. Система не способна реагировать на резкое изменение звуков, пропуская громкие шумы - грохот, лязг и прочие.
Датчики используются для отслеживания резких изменений звукового фона. Электронный блок, основываясь на полученных от датчиков данных, вносит изменения в формируемую динамиками звуковую картину, благодаря чему достигается более эффективное подавление сторонних шумов.
Стоит отметить, что уровень шума, производимого автомобилями, оснащенными системами активного шумоподавления, остается неизменным, поскольку система не устраняет его, а создает в салоне пространство с пониженным уровнем сторонних шумов. Такие технологии делают поездку более комфортной, однако не устраняют необходимость звукоизоляции отдельных комплектующих автомобиля.
Система шумоподавления для дома
Обеспечить полную тишину в квартире или частном доме, расположенных в черте города, довольно сложно. Отчасти решить эту проблему можно установкой стеклопакетов, однако они не гарантируют полной тишины. Впрочем, наука и техника не стоят на месте, и многие инженеры пытаются решить данную проблему, создавая своими руками активные системы шумоподавления.
Австриец Рудольф Стефанич создал одно из самых эффективных устройств подавления шума Sono. Компактная и простая система предназначена для устранения неприятных и раздражающих звуков и сохранения приятных.
Принцип действия системы активного шумоподавления в квартире Sono базируется на работе датчиков и микрофонов, определяющих сторонние шумы и фильтрующие их посредством воспроизведения аналогичных звуков в противофазе.
Акустические музыкальные наушники функционируют аналогичным образом.
Устройство системы Sono
Конструкция прибора Sono довольно интересна и представлена динамиком, микрофоном с датчиками вибрации и микропроцессором. Устройство выполнено в виде небольшого компактного диска и размещается на оконном стекле при помощи специальных присосок. Sono использует в работе оконное стекло в качестве резонатора.
Фиксация и устранение посторонних звуков осуществляется в соответствии с установленными настройками. В помещениях квартиры воспроизводятся уже обработанные шумы через встроенные динамики.
Элементами питания Sono служат батарейки, которые могут подзаряжаться от окружающего электромагнитного излучения - к примеру, от сетей Wi-Fi.
Функционал прибора Sono
Возможности системы активного шумоподавления для дома позволяют фильтровать раздражающие сторонние шумы, воспроизводя через динамики только приятные звуки. Соответствующие настройки пользователь может внести в меню прибора.
Дополнительной и не менее полезной функцией является возможность воспроизведения успокаивающих и приятных для слуха звуков - шорохов леса, шума прибоя и аналогичных.
Где купить систему Sono?
К сожалению, в свободной продаже системы активного шумоподавления Sono на сегодняшний день нет: несмотря на то, что прибор вышел в финал конкурса Джеймса Дайсона, он существует только в виде прототипа и требует инвестиций. Точно пока не известно, будет ли он в продаже или нет. Автор устройства находится в активном поиске инвесторов и партнеров, способных оказать помощь в запуске прибора в массовое производство.
Система активного звукового оформления
Системы активного звукового оформления используются для придания выпускной системе желаемого тона работы. Конструкция аналогична системе активного шумоподавления: микрофоны, аудиосистема, динамики и блок управления. Единственное отличие - на выходе аудиосистемы образуется измененный звук, а не противофаза.
Расположенные на приборной панели кнопки позволяют изменять характер звучания выпускной системы. Несмотря на то что такие системы сложны с технологической точки зрения, особой практической пользы от них нет - в основном они устанавливаются для удовлетворения драйверских пожеланий владельца. При этом стоит отметить, что измененный активный звук слышно только в салоне автомобиля.
Hyundai Motor Group разрабатывает первую в мире систему активного подавления дорожных шумов
• Революционное решение, преодолевающее ограничения существующих систем шумоподавления
• Цифровой сигнальный процессор анализирует шумы и формирует инвертированный звуковой сигнал за 2 миллисекунды
• Снижение дорожных шумов в салоне почти на 3 дБ — лучший показатель в отрасли
• Практически бесшумный салон в моделях с силовыми установками на топливных элементах и электромобилях
Hyundai Motor Group объявила о разработке первой в мире системы активного подавления дорожных шумов (Road Noise Active Noise Control, RANC), которая значительно снижает уровень шума в салоне автомобиля.
В основе RANC лежит собственная технология активного шумоподавления (ANC) Hyundai, которая снижает его за счет генерации звуковых волн в противофазе входящему шуму. В ANC используется программа, которая анализирует проникающие в салон звуки от двигателя и дороги для дальнейшей их нейтрализации. Этим она отличается от пассивной звукоизоляции, в которой применяются шумоизоляционные материалы и динамические гасители колебаний. Последние не только увеличивают массу автомобиля, но и не могут полностью заблокировать низкочастотный гул. Вместо этого в ANC применяются намного более легкие компоненты, такие как микрофоны и контроллеры, которые анализируют шумы и эффективнее борются с инфразвуком. Эта система уже устанавливается на некоторых автомобилях Hyundai Motor Group.
Однако из-за ограничений, связанных с имеющимися технологиями измерения и анализа шумов, существующая система ANC могла использоваться только при постоянном шуме, появление которого можно прогнозировать. Тот факт, что, чтобы добраться до пассажира, посторонним звукам требуется всего лишь 0,009 секунды, и послужил основной трудностью для совершенствования системы. Поэтому в основном ANC борется только с шумами двигателя.
Первая в мире система RANC позволит Hyundai Motor Group существенно снизить шум в салоне. Она может анализировать шумы различных типов в реальном времени и создавать звуковой сигнал в противофазе. Так, она может обрабатывать разные виды дорожных шумов, включая резонансные, возникающие между шиной и диском.
В основе работы RANC лежит следующий принцип. При помощи акселерометра RANC рассчитывает вибрацию автомобиля от дороги, а управляющий компьютер анализирует дорожный шум. Благодаря увеличенной скорости расчетов и передачи сигнала, звуковому сигнальному процессору (DSP) требуется всего 2 миллисекунды на анализ шума и создание инвертированной звуковой волны. А специальный микрофон постоянно оценивает состояние подавления дорожных шумов и передает данные DSP-процессору. RANC быстро анализирует шумы и проводит нужные расчеты для их подавления в зоне водителя, переднего и задних пассажиров по отдельности.
Испытания на разных дорожных покрытиях, скоростях автомобиля и зонах показали, что RANC может снизить шум в салоне на 3 дБ. Уровень в 3 дБ — это примерно в два раза лучше, чем можно добиться без RANC. Благодаря этому система может снизить неподрессоренную массу автомобиля за счет уменьшения числа звукоизоляционных компонентов и гасителей.
Hyundai Motor Group потребовалось шесть лет активных исследований, чтобы наладить массовое производство RANC. В частности, на этапе первоначальной отработки технологических процессов велась масштабная работа в сфере открытых инноваций между отраслью и академическими институтами при участии Корейского института передовых технологий, WeAcom, ARE, BurnYoung и других организаций. Кроме того, для повышения конкурентоспособности системы наладка серийного производства проводилась при участии компании Harman, специализирующейся на автомобильной акустике.
В Корее и США Hyundai Motor Group подала заявки на получение патентов на местоположение датчиков и метода выбора сигнала, ключевой технологии RANC.
По мере перехода от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания к альтернативным решениям тишина в салоне становится все более важной составляющей комфорта. Звуковой фон внутри автомобиля складывается из трех основных источников: шум силовой передачи автомобиля, дорожный шум и шум ветра. Поскольку у электромобилей и автомобилей с силовой установкой на топливных элементах практически нет шума от силовой передачи, главной задачей становится борьба с шумом дороги и ветра. Система RANC существенно снижает дорожный шум и создает спокойную обстановку в салоне для будущих электромобилей и автомобилей с силовой установкой на топливных элементах.
«RANC — это выдающееся решение, на голову превосходящее имеющиеся системы шумовибрационной защиты. — сказал Гандок Ли (Gangdeok Lee), научный сотрудник NVH Research Lab. — Мы продолжим лидировать в области систем шумоподавления и обеспечивать максимальную тишину для наших клиентов».
Скоро начнется установка системы на новой модели Genesis.
Дополнительные сведения о RANC смотрите в новостном центре Hyundai Motor Group.
Система активного шумоподавления: виды, использование, особенности
Компания Toyota в 2008 году представила интересную, хоть и не новую, разработку - систему активного шумоподавления, которая позволяла значительно понизить уровень шума в салоне автомобиля. Особой популярности система на момент выхода не получила, однако с течением времени все меняется, и велика вероятность того, что она станет одной из самых востребованных технологий.
Назначение автомобильной системы
Во время эксплуатации автомобиль производит много сторонних шумов различной интенсивности от различных механизмов - ходовой части, двигателя, трансмиссии и элементов кузова. Поиск способов устранения шума ведется давно и весьма успешно: современные машины практически бесшумны. Несмотря на это, в салоне автомобиля при движении на высокой скорости сохраняется сторонний шум, доставляющий дискомфорт пассажирам и водителю.
Свой способ устранения данной проблемы предложила в 2008 году компания Toyota, представив систему активного шумоподавления в авто. Сама технология была отнюдь не новой, однако впервые применялась в автомобилестроении, где показала свою эффективность.
Современные системы шумоподавления понижают общий уровень шума на 5-8 дБ, работая в основном с низкочастотными звуковыми колебаниями, которые и формируют шумовую завесу в салоне. Разработками подобных систем занимаются многие автопроизводители, что позволяет оснащать ими большинство современных машин.
Работа системы шумоподавления в теории
Борьба с шумом традиционно велась пассивными средствами - либо источник шума, либо место, которое должно быть защищено от звуков, отделывалось звукопоглощающими и звукоотражающими материалами, которые считаются пассивной системой шумоподавления. Активная же система более эффективна - к примеру, автомобильные глушители, использующие в работе свойства звуковых волн. Устранить сторонние звуки можно и при помощи электроники.
Звук представляет собой волну, состоящую из чередующихся областей с пониженным и повышенным давлением, движущихся со скоростью 330 м/сек. Как и любые другие волны, звуковые могут подвергаться дифракции, интерференции, то есть вступать во взаимодействие друг с другом. Интерференция для области изучения активного шумоподавления представляет наибольший интерес.
Интерференция может провоцировать неожиданные и довольно интересные результаты. К примеру, встретившиеся в одной точке пространства и фазе две звуковые волны одинаковой частоты взаимно усиливают друг друга, соответственно, общая громкость в данной точке будет резко увеличена. Наиболее часто с таким явлением сталкиваются владельцы стереосистем или аудиосистем с сабвуфером - в комнате, где они установлены, имеется несколько областей, в которых бас становится более глубоким и мощным. Подобный эффект объясняется наложением низкочастотных звуков в фазе в конкретной точке друг на друга, что провоцирует их усиление.
Существует и обратный эффект, возникающий в случае наложения волн в противофазе: области высокого давления накладываются на области низкого давления, что полностью гасит волну. Однако на практике полного подавления волн добиться невозможно, но общую интенсивность звука понизить все же можно. Собственно, системы активного шумоподавления основаны на данном явлении.
Впервые подобные системы были реализованы в наушниках, предназначенных для строителей, работников промышленных предприятий и прочих организаций, после чего технология стала применяться в наушниках для прослушивания музыки, автомобилях и домах. Принцип работы системы шумоподавления довольно прост: на внешнюю сторону наушников устанавливаются микрофоны, улавливающие сторонние звуки. Встроенный электронный блок изменяет фазу звуков, поступающих от микрофонов, благодаря чему они могут воспроизводиться динамиками. Соответственно, к барабанной перепонке осуществлен подвод звуков от динамиков и внешних звуков, а поскольку они находится в противофазе, то происходит их гашение.
Аналогичным образом работают системы шумоподавления в автомобилях.
Устройство автомобильной системы шумоподавления
Устройство автомобильных систем шумоподавления включает следующие элементы:
- Система встроенных в потолок салона микрофонов;
- Система расположенных в разных точках салона динамиков. Чаще всего используется аудиосистема;
- Датчики, расположенные на двигателе, подвеске и прочих узлах автомобиля, являющихся основными источниками звука:
- Электронный блок управления.
Как работает система активного шумоподавления в машинах
Электронный блок системы получает информацию о сторонних шумах от датчиков и микрофонов. На основе полученных данных вносятся изменения фазы в поступающие звуки, которые воспроизводятся динамиками и, сталкиваясь с шумами в противофазе, понижают их интенсивность. Как результат - в салоне образуется пространство, в котором значительно снижен уровень шума от двигателя, колес и прочих механизмов.
Сделанная своими руками система активного шумоподавления в авто без датчиков не обходится, поскольку они фиксируют шум, возникающий при ударе подвески и колес, и другие резкие звуки. Классическая система из динамика и микрофонов фиксирует только неизменные по интенсивности и постоянные звуки - ровный гул двигателя, вибрации кузова или шуршание колес по дорожному покрытию. Система не способна реагировать на резкое изменение звуков, пропуская громкие шумы - грохот, лязг и прочие.
Датчики используются для отслеживания резких изменений звукового фона. Электронный блок, основываясь на полученных от датчиков данных, вносит изменения в формируемую динамиками звуковую картину, благодаря чему достигается более эффективное подавление сторонних шумов.
Стоит отметить, что уровень шума, производимого автомобилями, оснащенными системами активного шумоподавления, остается неизменным, поскольку система не устраняет его, а создает в салоне пространство с пониженным уровнем сторонних шумов. Такие технологии делают поездку более комфортной, однако не устраняют необходимость звукоизоляции отдельных комплектующих автомобиля.
Система шумоподавления для дома
Обеспечить полную тишину в квартире или частном доме, расположенных в черте города, довольно сложно. Отчасти решить эту проблему можно установкой стеклопакетов, однако они не гарантируют полной тишины. Впрочем, наука и техника не стоят на месте, и многие инженеры пытаются решить данную проблему, создавая своими руками активные системы шумоподавления.
Австриец Рудольф Стефанич создал одно из самых эффективных устройств подавления шума Sono. Компактная и простая система предназначена для устранения неприятных и раздражающих звуков и сохранения приятных.
Принцип действия системы активного шумоподавления в квартире Sono базируется на работе датчиков и микрофонов, определяющих сторонние шумы и фильтрующие их посредством воспроизведения аналогичных звуков в противофазе.
Акустические музыкальные наушники функционируют аналогичным образом.
Устройство системы Sono
Конструкция прибора Sono довольно интересна и представлена динамиком, микрофоном с датчиками вибрации и микропроцессором. Устройство выполнено в виде небольшого компактного диска и размещается на оконном стекле при помощи специальных присосок. Sono использует в работе оконное стекло в качестве резонатора.
Фиксация и устранение посторонних звуков осуществляется в соответствии с установленными настройками. В помещениях квартиры воспроизводятся уже обработанные шумы через встроенные динамики.
Элементами питания Sono служат батарейки, которые могут подзаряжаться от окружающего электромагнитного излучения - к примеру, от сетей Wi-Fi.
Функционал прибора Sono
Возможности системы активного шумоподавления для дома позволяют фильтровать раздражающие сторонние шумы, воспроизводя через динамики только приятные звуки. Соответствующие настройки пользователь может внести в меню прибора.
Дополнительной и не менее полезной функцией является возможность воспроизведения успокаивающих и приятных для слуха звуков - шорохов леса, шума прибоя и аналогичных.
Где купить систему Sono
К сожалению, в свободной продаже системы активного шумоподавления Sono на сегодняшний день нет: несмотря на то, что прибор вышел в финал конкурса Джеймса Дайсона, он существует только в виде прототипа и требует инвестиций. Точно пока не известно, будет ли он в продаже или нет. Автор устройства находится в активном поиске инвесторов и партнеров, способных оказать помощь в запуске прибора в массовое производство.
Система активного звукового оформления
Системы активного звукового оформления используются для придания выпускной системе желаемого тона работы. Конструкция аналогична системе активного шумоподавления: микрофоны, аудиосистема, динамики и блок управления. Единственное отличие - на выходе аудиосистемы образуется измененный звук, а не противофаза.
Расположенные на приборной панели кнопки позволяют изменять характер звучания выпускной системы. Несмотря на то что такие системы сложны с технологической точки зрения, особой практической пользы от них нет - в основном они устанавливаются для удовлетворения драйверских пожеланий владельца. При этом стоит отметить, что измененный активный звук слышно только в салоне автомобиля.
Silentium и Hyundai продвинут активное шумоподавление в массы — ДРАЙВ
Система ARNC гасит дорожные шумы в широком диапазоне частот от 20 Гц до килогерца. Израильские специалисты заявляют о подавлении нежелательных звуков с эффективностью до 90%.
Израильская компания Silentium заявила об ускорении развёртывания своей системы активного подавления дорожных шумов Active Road Noise Cancellation (ARNC) после того, как крупный изготовитель автомобильных компонентов Hyundai Mobis выбрал фирму в качестве предпочтительного поставщика ПО для ARNC. Отличие Silentium ARNC от обычных систем шумоподавления — наличие до шести акселерометров в шасси, поставляющих управляющему блоку информацию об источниках шумов.
Недостаточно просто снимать шумы с микрофона, чтобы потом повторить их в противофазе через динамики, создав эффект подавления. Silentium учитывает сигналы от источников шума.
У Hyundai есть похожая система, называемая RANC. Она уже внедрена на Джинезисах. Отличия могут быть в софте, анализирующем звуки и вибрации. При этом Silentium намерена продвигать свою разработку не только в автопроме. Активное шумоподавление может создавать «тихие пузыри» (компания даже придумала для них торговую марку Quiet Bubble) в салонах машин, первом классе авиалайнеров, на железнодорожных платформах и в вагонах поездов, в цехах и домах.
Опыт с системой Silentium поставлен на кроссовере Lynk & Co 01. Хорошо слышно, как меняется уровень шума при её активации.
Фирма Silentium сообщает, что вместе с Hyundai Mobis начала сотрудничать с несколькими автопроизводителями для массового продвижения ARNC в автопроме (первым партнёром, ещё до Hyundai, осенью 2020-го стал концерн Jaguar Land Rover). Silentium подчёркивает, что её комплекс хорошо работает даже в составе весьма простой и недорогой акустической системы, а потому подойдёт моделям разного ценового диапазона. Прежние устройства-аналоги были прерогативой дорогих машин. Silentium — далеко не единственная компания, разработавшая такую систему.
Активное шумоподавление | Analog Devices
ADAU1462/ADAU1466 - это испытанные на соответствие требованиям автомобильной промышленности процессоры звуковых сигналов (аудиопроцессоры) с возможностями цифровой обработки сигналов, значительно превосходящими возможности продуктов SigmaDSP® предыдущих поколений. Процессоры имеют одинаковую карту памяти регистров и совместимы по выводам с другом, а также с процессорами SigmaDSP ADAU1450/ADAU1451/ADAU1452. Их реструктурированная аппаратная архитектура оптимизирована для эффективной обработки звука. Процессоры поддерживают потоковую обработку (обработку отдельных отсчетов), обработку сигналов с различной тактовой частотой или блочную обработку. Графический инструмент программирования SigmaStudio™ позволяет создавать алгоритмы обработки сигналов, используя интерактивный, интуитивно понятный, и в то же время эффективный процесс проектирования. Благодаря усовершенствованной архитектуре ядра цифрового сигнального процессора (DSP) некоторые типы алгоритмов обработки звука могут исполняться, используя значительно меньшее количество команд, чем требовалось для продуктов SigmaDSP предыдущих поколений, что приводит к значительному росту эффективности кода.
32-разрядное ядро DSP с напряжением питания 1.2 В способно работать на частотах до 294.912 МГц и выполнять до 6144 команд на отсчет в режиме SIMD (одна команда-много данных) при стандартной частоте дискретизации 48 кГц. Аппаратные средства формирования тактового сигнала, включая конфигурируемую схему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), обеспечивают поддержку всех стандартных частот дискретизации аудиосигнала и позволяют генерировать до 15 сигналов с различными частотами дискретизации одновременно. Эти генераторы тактовых сигналов, интегрированные асинхронные преобразователи частоты дискретизации (asynchronous sample rate converters, ASRC) и конфигурируемая аппаратная матрица маршрутизации звуковых сигналов превращают ADAU1462/ADAU1466 в идеальные аудиохабы, которые значительно упрощают проектирование сложных аудиосистем с несколькими частотами дискретизации.
Наличие последовательных портов с широкими возможностями конфигурирования, интерфейсов I2C, SPI (serial peripheral interface), S/PDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format) и многофункциональных линий ввода/вывода позволяет ADAU1462/ADAU1466 взаимодействовать с широким спектром АЦП, ЦАП, цифровых аудиоустройств, усилителей и схем управления. Специализированные децимирующие фильтры могут использоваться для декодирования выходных сигналов до четырех микрофонов МЭМС в формате импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).
Независимые порты управления I2C/SPI, работающие в режиме ведущего и ведомого, позволяют не только программировать и управлять ADAU1462/ADAU1466 из внешнего ведущего устройства, например, микроконтроллера, но также производить непосредственное программирование и конфигурирование ведомых периферийных устройств. Работа портов в режиме ведущего и функция автоматической загрузки делают возможным создание сложных автономных систем.
Энергоэффективное ядро DSP способно исполнять программы с высокой вычислительной нагрузкой, потребляя мощность всего несколько сотен милливатт (мВт) в типичных условиях. Такое сравнительно низкое энергопотребление и малые габариты посадочного места делают ADAU1462/ADAU1466 идеальным вариантом для замещения больших, универсальных цифровых сигнальных процессоров, которые потребляют больше мощности при той же вычислительной нагрузке.
Области применения
- Обработка звука в автомобильных аудиосистемах
- Головные устройства автомобильных аудиосистем
- Распределенные усилители
- Развлекательные системы для пассажиров на задних сиденьях
- Усилители в багажник автомобиля
- Коммерческие и профессиональные устройства обработки звука
RANGE ROVER VELAR 21 МОДЕЛЬНОГО ГОДА. НОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ И ИНФОРМАЦИОННО-РАЗВЛЕКАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОСЛЕДНЕГО ПОКОЛЕНИЯ
23 сентября 2020 года
— Продолжая 50-летнюю историю инноваций семейства Range Rover, обновленный Velar отличается передовыми технологиями и новыми эффективными двигателями
— Роскошный: современный и утонченный дизайн с новыми цветами кузова, включая эксклюзивный Lantau Bronze, доступный только для версии Range Rover Velar Edition
— Система All-Terrain: непревзойденные возможности полного привода Range Rover, обеспечивающего передвижение в любых условиях, новые рядные шестицилиндровые бензиновые и дизельные двигатели Ingenium, технология мягкого гибрида (MHEV) и пневматическая подвеска в стандартной комплектации
— Изысканный: продуманный интерьер с новой информационно-развлекательной системой Pivi, системой активного дорожного шумоподавления для более комфортных поездок и новой системой фильтрации воздуха в салоне Cabin Air Filtration1, повышающей качество воздуха
Range Rover Velar 21 модельного года стал еще более привлекательным и интеллектуальным, благодаря новым двигателям, передовой информационно-развлекательной системе Pivi и новым элегантным элементам дизайна.
Роскошный среднеразмерный внедорожник, который в семействе Range Rover занимает место между Range Rover Evoque и Range Rover Sport, предлагает клиентам идеальный баланс дизайна и технологий с новым поколением рядных двигателей Ingenium – бензиновым P400 с технологией мягкого гибрида (MHEV) и двумя дизельными D300 и D200.
Новый шестицилиндровый двигатель P400 с технологией MHEV мощностью 400 л.с. с максимальным крутящим моментом 550 Нм обеспечивает впечатляющую динамику – время разгона до 100 км/ч составляет 5,5 секунд. Электрический нагнетатель, дополняющий его работу турбокомпрессор с двойной спиралью и система непрерывного управления подъемом клапанов (CVVL) повышают энергоэффективность силового агрегата.
Технология MHEV использует соединенный через ременную передачу стартер-генератор (BiSG), который преобразует механическую энергию, обычно теряемую при замедлении и торможении автомобиля в электрическую. Эта энергия накапливается в литий-ионной 48-вольтовой батарее, расположенной под багажным отделением, а потом используется, когда автомобиль ускоряется, обеспечивая также более качественную работу системы стоп/старт.
Range Rover Velar с дизельным двигателем D300 мощностью 300 л.с. и максимальным крутящим моментом 650 Нм, разгоняется с места до 100 км/ч за 6,5 секунд, имеет расход топлива 7,4 л/100 км, и уровень выбросов CO2 от 194 г/км. Серия последовательно расположенных турбин и ряд других усовершенствованных систем делают D300 одним из самых эффективных и экологически чистых дизельных двигателей в мире. Модификации с новыми рядными шестицилиндровыми силовыми агрегатами оснащаются пневматической подвеской в стандартной комплектации, что способствует характерному для Range Rover высокому уровню комфорта.
Range Rover Velar также предлагается с новым двухлитровым четырехцилиндровым дизелем Ingenium D200 с максимальной мощностью 199 л.с. По сравнению со своим предшественником, он обеспечивает большую мощность, более низкий уровень выбросов CO2 и повышенную экономию топлива.
Еще один силовой агрегат, с которым модель Velar будет поставляться на российский рынок – это четырехцилиндровый двухлитровый бензиновый двигатель P250 с максимальной мощностью 249 л.с.
Элегантный лаконичный дизайн интерьера Velar гармонично сочетается с цифровыми экранами, которые теперь являются частью передовой информационно-развлекательной системы Land Rover – Pivi, интеллектуальной и интуитивно понятной. Ее более продвинутая версия Pivi Pro2, доступная от комплектации S и выше, отражает высочайший уровень цифровизации Range Rover Velar.
Простой и удобный в использовании интерфейс Pivi позволяет водителю минимально отвлекаться от вождения, что повышает уровень безопасности управления автомобилем. В основе Pivi новая передовая платформа Electrical Vehicle Architecture (EVA 2.0) с четкой графикой и сверхбыстрой ответной реакцией, позволяющая экранам и навигационной системе начать работать за считанные секунды после включения благодаря отдельному источнику питания. Обновления программного обеспечения происходят удаленно через беспроводное подключение – технология SOTA позволяет актуализировать навигационные карты, различные пользовательские приложения и управляющие модули автомобиля без необходимости посещать дилерский центр. Время совершения обновлений может быть установлено заранее через сенсорный экран.
Потоковая передача музыки и мультимедийных данных никогда не была такой легкой. Впервые Spotify интегрирован непосредственно в меню информационно-развлекательной системы3, а также появилась возможность подключения по Bluetooth двух телефонов одновременно.
Ник Роджерс (Nick Rogers), исполнительный директор по продукту Jaguar Land Rover : «Название и родословная Range Rover Velar восходят к прототипам Range Rover. Прошло пятьдесят лет с момента появления новаторского Range Rover в 1970 году, и теперь каждый член его семьи «электрифицирован» нашей потрясающей гибридной технологией4. Благодаря силовым установкам, использующим электропривод, Velar стал еще более эффективным и экологически безопасным для наших клиентов. Новая электронная архитектура Jaguar Land Rover – EVA 2.0 обеспечивает работу информационно-развлекательной системы Pivi и Pivi Pro, удаленного обновления программного обеспечения SOTA, целого ряда передовых систем помощи водителю, камер и технологии очистки воздуха в салоне. Это делает Range Rover Velar более экологичным, безопасным и интеллектуальным, чем когда-либо прежде, а также одним из самых технологически оснащенных премиальных внедорожников в мире».
В салоне Range Rover Velar стало тише и спокойнее благодаря системе активного подавления дорожных шумов Active Road Noise Cancellation5. Интеллектуальная технология работает как пара высококачественных наушников с шумоподавлением. Она непрерывно отслеживает вибрации от дорожного покрытия и вычисляет противофазу звуковой волны, необходимую для устранения шума, слышимого пассажирами. Эффект едва различимый, но снижение шума как минимум на 4 децибела делает атмосферу внутреннего пространства более спокойной и комфортной. Кроме того, при помощи датчиков ремней безопасности система способна регулировать уровень и локацию звуков, возникающих в салоне, в зависимости от количества и расположения пассажиров. Передовая система активного подавления дорожных шумов снижает утомляемость водителя, которая может быть вызвана длительным воздействием низкочастотного звука в долгих поездках.
Новая система фильтрации воздуха в салоне снижает уровень вредных частиц, пыльцы и даже запахов, что делает внутреннее пространство Velar чище и комфортнее. Система, дополняющая существующую функцию ионизации воздуха, задерживает мелкие твердые частицы, аллергены, пыльцу и даже сильные запахи. При нажатии кнопки «Очистить», расположенной в нижней части сенсорного экрана, она способна отфильтровывать ультратонкие частицы менее 2,5 микрон. Водители и пассажиры могут быть уверены, что воздух в салоне Range Rover Velar чище, чем воздух снаружи.
Вместе с новым Velar теперь также доступен новый ключ-браслет Activity Key второго поколения, который может полностью заменить обычный брелок. Водонепроницаемое и противоударное наручное устройство имеет часы с ЖК-дисплеем и позволяет клиентам запустить, остановить, блокировать и разблокировать автомобиль без необходимости носить с собой традиционный брелок для ключей.
В дополнение ко всему, у Velar появился новый руль с встроенными интеллектуальными кнопками для обновления программного обеспечения системы ADAS по беспроводной сети и новый селектор, заменивший круглый поворотный переключатель коробки передач.
Специальная версия Range Rover Velar Edition отличается некоторыми внесенными в экстерьер и интерьер усовершенствованиями. Созданные на базе комплектации R-Dynamic SE автомобили серии Edition имеют контрастную черную крышу и такие же черные 20-дюймовые легкосплавные колесные диски, подчеркивающие изысканный облик. Для версии доступен эксклюзивный цвет кузова Lantau Bronze metallic, а также новый вариант покрытия Hakuba Silver, или цвета Santorini Black и Eiger Grey.
1. Доступна только с системой ионизации воздуха Nanoe
2. Pivi Pro устанавливается в качестве базовой опции для комплектаций S, SE и HSE
3. Доступен с Pivi Pro и пакетом опций Online Pack. Необходима подписка Spotify Premium
4. На российском рынке двигатели с гибридной технологией PHEV представлены не будут
5. Доступна в качестве базовой опции с аудиосистемой Meridian
Компания Promwad разрабатывает технологии активного шумоподавления для серверных систем
В дизайн-центре электроники Promwad был реализован ряд научно-исследовательских работ по активному шумоподавлению (ANC — Active Noise Control), в частности специалисты компании провели моделирование подавления шумов в высокопроизводительных серверных системах для одного из своих заказчиков.
Технология ANC может использоваться при разработке масштабируемых систем активного шумоподавления для самых разных сфер: вентиляции, автотранспорта, тихих серверных шкафов и шумоизоляционных окон. Она позволяет значительно снизить уровень шума, особенно в тех случаях, когда источник звука хорошо локализован. В общих чертах активное шумоподавление можно описать так: звуковая волна — это волна сжатия и разрежения воздуха, если с помощью динамика сгенерировать волны той же частоты и амплитуды, но противоположной фазы, то они ослабят друг друга.
Встраиваемые ANC-системы находят широкое применение в следующих областях:
1. Вентиляция. Технология ANC позволяет значительно снизить уровень шума в рабочих помещениях с вентиляционными устройствами, вытяжками и компрессорами. При этом отпадет необходимость в использования звукопоглощающих конструкций, экранов и резонаторов.
2. Автотранспорт. Шум в автомобиле в основном генерируется за счет покрышек, а затем передается через подвеску и кузов. Сложность разработки встраиваемых систем шумоподавления для авто заключается в том, что динамики должны располагаться так, чтобы звуковая волна от них интерферировала с окружающим шумом именно в местах нахождения людей.
3. Тихие монтажные шкафы для серверов. ANC-система эффективно снижает уровень звука и при этом не препятствует вентиляции шкафа. В данном случае активное шумоподавление применяется в совокупности с пассивными средствами звукоизоляции, т.к. ANC более эффективно работает в области низких частот, а пассивная звукоизоляция — в области средних и высоких частот.
Теоретически, пассивная изоляция может быть эффективной и в области низких частот, но при этом важно учитывать, что толщина звукоизолирующего материала должна составлять не менее половины длины волны. Так, для шума с частотой 50 Гц понадобится материал толщиной около 3 метров — это нереализуемое требование для серверного шкафа. В тоже время технология ANC позволяет разработать гораздо более компактную систему с учетом требований по вентиляции.
4. Стеклопакеты и откосы — еще одна перспективная область использования активного шумоподавления. ANC-системы можно встраивать в стеклопакеты и откосы окон, благодаря этому можно будет проветривать помещения в домах, которые находятся вблизи магистралей и других шумных объектов, сохраняя при этом звукоизоляцию.
В настоящее время инженеры Promwad разрабатывают системы активного шумоподавления для промышленных вентиляционных систем и серверных стоек, следующий этап — разработка и внедрение ANC-систем в тюнингованные автомобили и специализированный транспорт.
Более подробная информация о технологиях шумоподавления представлена на сайте компании Promwad.
Данный материал является частной записью члена сообщества Club.CNews.
Редакция CNews не несет ответственности за его содержание.
Тссс! Активные методы шумоподавления в автомобиле
Уровень шума внутри автомобиля оказывает большое влияние как на комфорт, так и на безопасность поездки. Помимо пассивной звукоизоляции автомобилей, существуют также системы активного шумоподавления.
Активные методы снижения шума разрабатывались более 80 лет и изначально не предназначались для автомобилей. В конце концов, шум сопровождает нас практически повсюду в повседневной жизни, но на рабочем месте он всегда доставлял особые хлопоты.Развитие этих методов произошло в 1970-х годах, когда цифровые технологии начали находить все более широкое практическое применение. Первые попытки использовать системы активного шумоподавления в машинах и автомобилях были сделаны только в 90-е годы
Сохраняющиеся в течение длительного времени высокие уровни шума крайне негативно сказываются на здоровье человека. С учетом профессиональных водителей, которые проводят много часов в своих транспортных средствах, шум в кабине существенно влияет на их безопасность на работе.Высокий уровень шума вызывает утомление нервной системы, снижает чувствительность зрения и ухудшает ориентацию в окружающей среде. Парадоксально, но именно шум часто заставляет засыпать за рулем. Поэтому соответствующая звукоизоляция салона автомобиля является очень важным аспектом при проектировании автомобиля.
Примеры уровней шума
Уровень шума внутри автомобиля в основном зависит от количества звукоизоляции, используемой производителем.С другой стороны, чем больше звукопоглощающие изоляционные материалы, тем больше вес автомобиля. Затраты на производство также увеличиваются, поэтому между отдельными сегментами существует простая взаимосвязь. Чем ниже сегмент, тем автомобиль обычно дешевле и, следовательно, менее шумоизолирован, но при этом легче. Таким образом, поиск других способов звукоизоляции салона, которые не обязательно увеличили бы вес автомобиля и, следовательно, ухудшили характеристики и увеличили расход топлива.
Сегодня практически каждая машина оснащена любой аудиосистемой. Поэтому на борту всегда есть хотя бы одна пара динамиков, которые можно использовать в методах активного шумоподавления. Системы ANC (Active Noise Control), , как их обычно называют в автомобилях, полагаются на излучение «антишума», т. Е. Акустическую волну, противоположную той, что создается источником шума. Как именно это работает?
Деструктивная интерференция акустических волн
Источник шума, также называемый первичным источником звука, излучает определенную акустическую волну. Считывается датчиком для сбора сигналов, т. Е. Микрофоном. Это источник электрического опорного сигнала, который отправляется на электронный контроллер. Основываясь на ранее созданном алгоритме, он генерирует сигнал электрической компенсации и отправляет его вторичному источнику, то есть громкоговорителю. Акустическая волна от первичного источника и вторичного источника суммируется, и возникает так называемая деструктивная интерференция. Он отвечает за снижение амплитуды звукового давления.
Для корректной работы всей системы также необходимо предоставить контроллеру информацию об эффективности всего процесса. Для этого используется другой микрофон, который помещается в глухое место. Предоставляет системе управления информацию о шуме после подавления так называемым сигнал ошибки. На основании сигнала ошибки изменяются параметры контроллера. Это называется адаптацией.
Принципиальная схема активного шумоподавления
Как уже упоминалось, микрофон является наиболее часто используемым преобразователем для считывания акустической волны от источника шума.Он преобразует значение звукового давления в соответствующее значение электрического напряжения. Однако любой преобразователь, вырабатывающий электрический сигнал, например акселерометр, может использоваться для сбора опорного сигнала. Сигнал на его выходе будет очень похож на акустическую волну, бегущую по воздуху.
Преимущество использования акселерометра для считывания опорного сигнала состоит в том, что вторичный сигнал не влияет на датчик. Микрофон, помимо считывания акустической волны от источника шума, также может улавливать волны, излучаемые громкоговорителем, то есть вторичным источником.Акселерометр можно установить, например, на перегородке рядом с двигателем.
Принципиальная схема активного шумоподавления
Это не единственное место, где устанавливаются преобразователи, поскольку оказывается, что самый большой источник шума - не моторный отсек. Испытания показали, что хорошие результаты по шумоподавлению достигаются, когда акселерометр , считывающий опорный сигнал, расположен за точкой звукоизоляции (если смотреть спереди автомобиля).На него влияют турбулентность воздуха, звук выхлопной системы и катящиеся шины.
Масса неподрессоренная. Как они влияют на комфорт вождения?На вопрос, что влияет на комфорт передвижения, большинство не задумываясь ответит: подвеска. Конечно, это не неверный ответ, но работа подвески в некотором смысле является реакцией на силы, вызванные неподрессоренными массами.
В активных системах шумоподавления в автомобилях самым слабым звеном по-прежнему является вторичный источник, то есть громкоговоритель. Проблема в его конструкции, которая не обеспечивает линейного и достаточно чистого звука. В будущем наиболее вероятно использование «активных» материалов с пьезоэлектрическими материалами. Построенные таким образом акустические барьеры заменят те, которые используются в настоящее время.
Система активного шумоподавления в новом Ford Mondeo / Fusion
Большая часть акустической энергии, излучаемой в качестве шума внутри автомобиля, сосредоточена в диапазоне частот ниже 1000 Гц.Пассивная звукоизоляция изоляционными материалами в основном обеспечивает ослабление акустической энергии в диапазоне выше 500 Гц. Следовательно, разработка методов активного шумоподавления очень важна, потому, что они подавляют шум в основном из нижнего частотного диапазона, даже около 100 Гц.
.электронного шумоподавления в машине!
Есть последние новости от израильской компании молчание . В настоящее время производитель предлагает так называемые электронное шумоподавление «Также для автомобиля. Этот процесс подавляет до 90 процентов дорожного шума в автомобиле. Однако для этого не нужен тяжелый и дорогой изоляционный материал. Вместо этого Silentium полагается на новейшее программное обеспечение. В сочетании с до 6 датчиками вибрации на шасси звуки движения и дороги передаются на блок управления.Так называемое Программное обеспечение «Active Acoustics» от Silentium снижает уровень шума за счет отключения звука (сигнал с противоположной полярностью, ). Таким образом устраняются звук и шум. Чтобы разобраться в системе, необходимо подробно изучить электронную систему шумоподавления Silentium.
Электроника рассчитывает волны вибрации
Бортовая электроника рассчитывает волны вибрации нежелательного внешнего шума. Система компенсирует эти шумы таким образом, чтобы они не доходили до человеческого уха пассажиров автомобиля.Система работает в диапазоне частот от 20 Гц до одного килогерца. В результате можно устранить до 90 процентов фонового шума. В принципе, его можно сравнить с уже известной системой в качественных наушниках. Технология работает как шумоподавление в наушниках. Однако гораздо требовательнее. Потому что пассажиров мало и нужно учитывать, конечно, намного больше воздуха.
Однако, по словам Silentium, вскоре будет использоваться система шумоподавления.На автомобилях Jaguar Land Rover. Вскоре новую технологию, вероятно, получат три модели. И уже было сказано, что другие производители хотят присоединиться. Почему? Многие производители ищут способ обойтись без дорогостоящей и тяжелой шумоизоляции в транспортных средствах в рамках электромобильности. Конечно, электронное шумоподавление пригодится.
Bose RNS - контроль шума дороги
Очень похожая система была представлена производителем Bose в 2019 году. Известный как RNC.Так что это не активное шумоподавление, но Bose окрестил Car's Whisper Technology System Road Noise Control. Идея в основном та же. Bose работает над подавлением шума двигателя с 2010 года. Тогда как подавление гармоник двигателя или сокращенно EHC. Bose RNC идет еще дальше. Он должен даже заглушать звуки катания автомобильных колес внутри. И здесь реализация намного сложнее с технической точки зрения, чем в случае с наушниками.Но и здесь он работает в основном по тому же принципу. Микрофоны измеряют звук внутри, а затем генерируется встречный звук. Он воспроизводится через динамики в машине. Дополнительные датчики ускорения должны даже обнаруживать возможные вибрации тела. Они также генерируют шумы, которые с определенного уровня также можно устранить с помощью отключения звука.
RNC или ANC нужно обновить?
Ни производитель Bose, ни Silentium в настоящее время не предоставляют информации о возможностях дооснащения подержанных автомобилей.В принципе, однако, это должно быть возможно. Звуковая система доступна практически в каждом автомобиле или может быть просто модернизирована, а установка датчиков вибрации в нужных местах также не должна стать проблемой. Об остальном позаботится блок управления. Возможный сценарий для нас. На данный момент до этого еще далеко, но, безусловно, в далеком будущем это возможно.
Мы надеемся, что вы получили наш информационный отчет по этой теме / термину электронное шумоподавление ( Другие термины / ключевые слова: активная акустика, активное шумоподавление, ANC, антишум, подавление гармоник двигателя, EHC, сигнал с противоположная полярность, шумоподавление, RNC, контроль шума дороги, активный контроль шума, технология Silentium Quiet Bubble, Bose QuietComfort RNC ) из категории Autotuning.Наша цель - иметь самый большой немецкоязычный словарь настройки ( Tuning Wikipedia ) и объяснить настройку технических терминов от А до Я простым и понятным способом. Вот почему мы почти каждый день расширяем этот словарный запас, и вы можете увидеть, как далеко мы уже продвинулись. ЗДЕСЬ см. И вскоре мы освещаем следующий концепт тюнинга для сцены . Есть ли тема , а не , которую вы можете найти в нашей Википедии? Затем отправьте нам письмо по адресу contact @ tuningblog.eu и дает нам дату. В кратчайшие сроки напишем соответствующую статью. PS. Между прочим, вы будете информированы о новых темах, если у вас есть подписка на наш канал .
Ниже приведены некоторые примеры из нашего тюнингового лексикона:
Но, конечно же, в тюнинговом блоге есть бесчисленное множество других статей об автомобилях и их тюнинге на складе. Вы хотите их всех увидеть? Просто нажмите ЗДЕСЬ и осмотритесь. Мы также хотели бы предоставить вам информацию помимо настройки. В категории «Советы, продукты, информация и сотрудничество» мы собираем пожертвования от производителей автомобилей или аксессуаров. А также наша категория Тестовые сайты, законы, правонарушения, информация почти каждый день получает новую информацию для вас. Вот несколько тем из нашей вики по тюнингу:
«Tuningblog.eu» - в нашем тюнинговом журнале мы держим вас в курсе тюнинга и стайлинга автомобилей и каждый день представляем вам последние тюнингованные автомобили со всего мира. Лучше подписаться на нашу ленту, и мы будем автоматически информированы, как только появится что-то новое в этом посте, и, конечно же, во всех других публикациях.
.Новый способ улучшить звукоизоляцию салона автомобиля
Bose объявляет о «прорыве» в звукоизоляции салона автомобиля. Его новая система Quietcomfort Road Noise Control разработана для эффективного снижения шума от подвески и шин, что особенно важно для электромобилей.
Американская компания Bose - один из лидеров в производстве не только автомобильных аудиосистем, но и наушников с системой шумоподавления (NCS - или Active Noise Cancellation - ANC).
В автомобилях уже давно установлены системы шумоподавления. Как это работает? Установленные в салоне микрофоны «улавливают» шумы, в основном, от двигателя. Эти шумы компенсируются громкоговорителями, излучающими звуковую волну той же амплитуды, но противоположной фазы.
Для Quietcomfort Road Noise Control компания Bose также использует установленные на кузове акселерометры, чтобы улавливать вибрации от шин и подвески, которые обычно воспринимаются в салоне как нежелательный шум.
Bose Quietcomfort Road Noise Control Accelerometers Затем в течение миллисекунд система компенсирует эти шумы - используя специальный алгоритм, она генерирует и излучает встречную звуковую волну через встроенные динамики. Эффективность всего процесса обеспечивают размещенные в кабине микрофоны, которые измеряют интенсивность звука и позволяют оптимизировать точность работы системы для каждого места в интерьере.
По словам Бозе, новая система будет особенно важна в случае электромобилей, где шум шасси «выходит на первый план».Система Quietcomfort Road Noise Control должна даже помочь уменьшить звуки, возникающие при движении по ухабам. Компания предполагает, что система будет готова к установке в серийные автомобили в 2021 году.
.Активная система шумоподавления от Bose также будет использоваться в аудиосистемах на
автомобиле.Bose известен хорошей системой шумоподавления, используемой в наушниках компании. Такие модели, как наушники-вкладыши QuietComfort 35 или QuietComfort 30, подтверждают, что компания знает, как отрезать слушателя от шума внешнего мира. Компания представит аналогичную систему для аудиосистем в автомобилях.
Система называется QuietComfort Road Noise Control (RNC) и была представлена ведущим мировым производителям автомобилей.Он присоединится к другой существующей системе Bose, E ngine Harmonic Enhancement и Engine Harmonic Cancellation, , которые направлены на подавление шума двигателя в кабине автомобиля.
Однако дорожный шум отличается от шума двигателя. В салоне автомобиля можно пассивно заглушить идеальную тишину, но если вы путешествуете на электромобиле и снаружи шумно, трудно избежать попадания нежелательных звуков внутрь. Это правда, что дополнительная герметизация салона могла бы решить эту проблему, но это «стоило бы» автомобилю большего веса, что отрицательно сказалось бы на расходе топлива или запасе хода.
ВBose QuietComfort RNC используется запатентованное программное обеспечение для обработки аудиосигналов, акселерометры, микрофоны и аудиосистема для нейтрализации шумных дорожных звуков. Благодаря датчикам, измеряющим вибрации или шум за пределами транспортного средства, вызванные его скоростью или типом шин, используемых в сочетании с типом поверхности, электроника имеет данные, необходимые для расчетов, которые используются для подачи сигнала акустического подавления.
Система должна быть удобна в использовании и в тех аудиосистемах, которые не будут оснащены дополнительными датчиками.Если все пойдет по плану, в 2021 году можно будет заглушить кабины автомобилей QC RNC в промышленных масштабах.
Источник: Slashgear
.
шумоподавления на дорогах - кому-то наконец пришла в голову идея
Я впервые столкнулся с шумоподавлением, то есть активным шумоподавлением, когда я заметил QC35 моего друга Bose. Я много слышал о них, попросил друга показать им их возможности и ... я потерялся. Цена этих наушников была шокирующей, но, к счастью, Лукаш, который купил Sony WH-1000xm2, тем временем появился и, как он утверждал, у них была такая же хорошая технология ЧПУ, как у Bose (если не лучше).Акция «Черная пятница» сделала меня владельцем еще одного продукта Sony. Я также недавно писал, как отлично работает шумоподавление в самолете. Ниже вы также можете посмотреть всеобъемлющий Sony WH-1000xm2 от Лукаша:
[ВИДЕО] Личный кабинет - обзор наушников SONY WH-1000XM2 с активным шумоподавлением
Мне казалось естественным применить эту технологию к автомобилям, самолетам и транспорту в целом. Конечно, возможно, потребуется переработать шумоподавление, но польза от такой технологии будет огромной.В конце концов, хотя автомобиль может быть физически плавным, шум его шин всегда будет оставаться, а в случае автомобилей, разгоняющихся с немного большей скоростью, по шоссе или скоростным шоссе - шум воздушного потока.
Оказывается, бренд Bose усиленно работает над технологией звукоизоляции транспортных единиц и даже анонсировал свое название. Bose QuietComfort Road Noise Control (RNC) - решение, призванное сделать салон автомобиля еще тише за счет набора микрофонов и встроенной аудиосистемы.
Предполагается, что
RNC от Bose даже снижает шум от шин, независимо от их типа и сезонной смены. Звучит интересно, правда? Также будет учтена поверхность, по которой движется машина.
Интересно, что звук также будет получаться от вибрации, которая в конечном итоге также будет уменьшена, чтобы еще больше повлиять на тишину в салоне. Все это будет действительно интересно, но пока больше ничего не известно. Даже если система Bose сможет использовать аудиосистему производителя, она точно не обойдется без дополнительных микрофонов или датчиков вибрации, о которых Bose упоминает в своих рекламных материалах.Добавляя к этому высококачественный ценовой диапазон продуктов этого бренда, я боюсь, что на данный момент, даже если система уже находится в производстве, из-за цены решение можно рассматривать только как дорогостоящую причуду.
.Ford Active Noise Control: шумоизоляция
Внутри Ford Mondeo Vignale ничто не заглушит музыку и разговоры - по крайней мере, по заверениям производителя.
Тихо как Форд. Возможно, скоро это будет полностью оправданное заявление. Американский производитель представил систему Active Noise Control, которая должна эффективно изолировать весь шум от окружающей среды, делая езду максимально комфортной.
Active Noise Control дебютирует в Ford Mondeo Vignale.Принцип их работы не сильно отличается от того, что мы имеем во многих наушниках, представленных на рынке. Система анализирует фоновый шум (например, шум двигателя и коробки передач или ветер) и генерирует звуковые волны, сдвинутые по фазе на 180 градусов. В результате заглушаются нежелательные звуки (волновая интерференция).
В системе Ford используются три микрофона, встроенные в салон автомобиля. С другой стороны, уменьшающие волны генерируются внутренней аудиосистемой.Производитель гарантирует, что работа Active Noise Control не окажет негативного влияния на воспроизводимую музыку.
Наконец, вернемся к самому Ford Mondeo Vignale. Производитель дополнительно применил здесь звукопоглощающее стекло, которое помогает снизить нежелательный шум из окружающей среды. С другой стороны, моторные отсеки изолированы пеной, а не стекловолокном, так что громкость звуков в салоне, возникающих в результате его работы, не должна превышать 2 дБ. Кроме того, присутствует шумоизоляция шасси, вставки в колесных арках и многие другие элементы звукоизоляции.
Автомобиль произведен в Валенсии и вскоре будет доставлен в европейские автосалоны.
Источник: SlashGear, Ford
.Новый способ приглушить салон автомобиля
Меньше нежелательного шума в салоне означает более комфортную и расслабляющую поездку. В общем, это не открытие, что в более тихих автомобилях путешествовать комфортнее и мы меньше устаем. Ничто не беспокоит вас так, как шум работающего двигателя, подвески, выхлопной системы, катящихся шин или шум ветра. К сожалению, обычно чем дешевле и популярнее автомобиль, тем он громче. Потому что вы готовы сэкономить на звукоизоляции.
Ну, обычно хорошая звукоизоляция в машине означает одно: больший вес. Хорошие коврики и поролон могут означать лишние 100 кг! Это связано с более низкой производительностью, более высоким расходом топлива и дополнительными затратами на установку демпфирующих материалов непосредственно на производственной линии.Поэтому неудивительно, что автомобильные компании ищут все способы сэкономить деньги и в то же время добиться достаточно низкого уровня шума в салоне.
Давно выяснилось, что использование электроники для работы - отличное решение.Достаточно добраться до решений, используемых в первую очередь в популярных наушниках с функцией ANC (активное шумоподавление). Все они работают одинаково - шум (анализ с постоянно работающих микрофонов) маскируется… разными шумами. Использование так называемых Противофаза для человеческого уха означает, прежде всего, что любые нежелательные шумы становятся явно приглушенными и менее острыми для человека. В наиболее эффективных системах вы можете почти полностью изолировать себя от своего окружения.
Как это выглядит в машинах? Все больше и больше компаний используют технику активного шумоподавления с использованием микрофонов и динамиков, излучающих соответствующий сигнал (с лучшим или худшим конечным результатом, сильно зависящим от вычислительных возможностей звукового процессора).В случае с Jaguar Land Rover это не исключение. Британцы похвастались хорошими результатами новой системы, разработанной совместно с компанией Silentium.
Производитель утверждает, что в новых моделях Jaguar (F-Pace и XF) и Range Rover (Velar) удалось снизить нежелательные пики шума на 10 дБ.Это очень хороший результат. Разница в уровне шума такая же, как между дешевым пылесосом для домашнего рынка и топовыми моделями, рекламируемыми как сверхтихие. Это не конец.
Общий уровень шума в кабине снижен на 3-4 дБ.Это столь же впечатляющий результат, который человеку может показаться «вдвое тише». На практике это означает, что любой шум ветра или колес будет казаться очень приглушенным, а сам двигатель почти неслышным. Создатели утверждают, что удалось значительно сократить довольно утомительный диапазон низких тонов до 300 Гц. Это включает стук перекатывающихся широких шин или гудение выхлопной системы. На практике то, что может ускорить процесс утомления, и необходимость в раннем отдыхе во время путешествия сведены к минимуму.
Также был технический салют. Британцы поставили на колеса набор датчиков (контроль вибраций и всех резонансов) для отслеживания шума в реальном времени и корректировки сигнала, генерируемого динамиками аудиосистемы Meridian.Даже показания монитора занятости сиденья влияют на громкоговорители. К сожалению, подробности не раскрываются, хотя можно предположить, что наладка работы системы может заключаться, в том числе, в на уровне громкости и времени задержки для отдельных динамиков.
.
