בשנת 2008 הציגה טויוטה פיתוח מעניין, אם כי לא חדש - מערכת הפחתת רעשים אקטיבית, שאפשרה להפחית משמעותית את רמת הרעש במכונית. המערכת לא הייתה פופולרית במיוחד בזמן השחרור, אבל עם הזמן הכל משתנה, וסביר להניח שהיא תהפוך לאחת הטכנולוגיות המבוקשות ביותר.
מטרת מערכת הרכב
במהלך ההפעלה, המכונית מפיקה רעש רב של צד שלישי בעוצמה משתנה ממנגנונים שונים - שלדה, מנוע, תיבת הילוכים ומרכיבי גוף. החיפוש אחר דרכים לחסל רעש נמשך זמן רב ובהצלחה רבה: המכונות המודרניות כמעט דוממות. למרות זאת, בנסיעה במהירות גבוהה, רעשי צד שלישי נמשכים בתא הנוסעים, וגורמים לאי נוחות לנוסעים ולנהג.
דרך משלו לחסלבעיה זו הוצעה בשנת 2008 על ידי טויוטה, והציגה מערכת הפחתת רעש אקטיבית במכונית. הטכנולוגיה עצמה לא הייתה חדשה בשום אופן, אבל היא שימשה לראשונה בתעשיית הרכב, שם היא הוכיחה את עצמה כיעילה.
מערכות מודרניות להפחתת רעש מפחיתות את רמת הרעש הכוללת ב-5-8 dB, עובדות בעיקר עם רעידות קול בתדר נמוך, היוצרות את מסך הרעש בתא הנוסעים. יצרניות רכב רבות מפתחות מערכות כאלה, המאפשרות להצטייד ברוב המכוניות המודרניות.
פעולת מערכת הפחתת הרעשים בתיאוריה
בקרת רעש נעשתה באופן מסורתי באמצעים פסיביים - או מקור הרעש, או המקום שצריך להיות מוגן מפני צלילים, ירד עם חומרים בולעי קול ומחזירי קול, הנחשבים לרעש פסיבי מערכת הפחתה. מערכת אקטיבית יעילה יותר - למשל משתיקי קול לרכב המשתמשים בתכונות של גלי קול בעבודתם. אתה יכול גם לבטל צלילים של צד שלישי בעזרת אלקטרוניקה.
סאונד הוא גל המורכב מאזורים מתחלפים של לחץ נמוך וגבוה, הנעים במהירות של 330 מ' לשנייה. כמו כל גל אחר, גלי קול יכולים להיות נתונים לעקיפה, הפרעות, כלומר לקיים אינטראקציה זה עם זה. ההתערבות באזור הלימוד של ANC היא המעניינת ביותר.
התערבות יכולה לעורר תוצאות בלתי צפויות ומעניינות למדי. למשל, מפגש באותה נקודהמרחב ופאזה, שני גלי קול מאותו תדר מחזקים זה את זה, בהתאמה, הווליום הכולל בנקודה נתונה יוגבר בחדות. לרוב את התופעה הזו חווים בעלי מערכות סטריאו או מערכות שמע עם סאבוופר - בחדר בו הן מותקנים ישנם מספר תחומים בהם הבס הופך עמוק וחזק יותר. אפקט דומה מוסבר על ידי סופרפוזיציה של צלילים בתדר נמוך בפאזה בנקודה מסוימת זה על גבי זה, מה שמעורר את ההגברה שלהם.
יש גם אפקט הפוך שמתרחש כאשר גלים מונחים על גבי אנטי-פאזה: אזורי לחץ גבוה מונחים על אזורי לחץ נמוך, מה שמדכא לחלוטין את הגל. עם זאת, בפועל, לא ניתן להשיג דיכוי מוחלט של גלים, אך עדיין ניתן להפחית את עוצמת הקול הכוללת. למעשה, מערכות ביטול רעשים אקטיביות מבוססות על תופעה זו.
מערכות אלו יושמו לראשונה באוזניות המיועדות לבנאים, עובדי תעשייה וארגונים נוספים, ולאחר מכן החלה ליישם את הטכנולוגיה באוזניות להאזנה למוזיקה, מכוניות ובתים. עקרון הפעולה של מערכת הפחתת הרעש הוא די פשוט: מיקרופונים מותקנים בצד החיצוני של האוזניות הקולטים צלילים של צד שלישי. בלוק האלקטרוניקה המובנה משנה את שלב הצלילים המגיעים מהמיקרופונים, כך שניתן לשחזר אותם על ידי הרמקולים. בהתאם לכך, צלילים מהרמקולים וצלילים חיצוניים מסופקים לעור התוף, ומכיוון שהם נמצאים בנגד פאזה, ואז הם כבויים.
מערכות הפחתת רעש במכוניות פועלות בצורה דומה.
מכשיר להפחתת רעש רכב
התקן להפחתת רעש המכונית כולל את הפריטים הבאים:
- מערכת מיקרופון בתקרה;
- מערכת הרמקולים הממוקמת בנקודות שונות בתא. מערכת השמע הנפוצה ביותר;
- חיישנים הממוקמים על המנוע, המתלים ורכיבי רכב אחרים שהם מקורות הקול העיקריים:
- יחידת בקרה אלקטרונית.
איך פועל ביטול רעשים אקטיבי במכוניות
היחידה האלקטרונית של המערכת מקבלת מידע על רעשי צד שלישי מחיישנים ומיקרופונים. בהתבסס על הנתונים המתקבלים, מתבצעים שינויי פאזה בצלילים הנכנסים, המשוחזרים על ידי הרמקולים, ובמפגש עם רעשים באנטי-פאזה מפחיתים את עוצמתם. כתוצאה מכך, נוצר חלל בתא הנוסעים בו רמת הרעש מהמנוע, הגלגלים ומנגנונים נוספים מופחתת משמעותית.
מערכת הפחתת רעשים אקטיבית של עשה זאת בעצמך במכונית היא הכרחית ללא חיישנים, מכיוון שהם מתקנים את הרעש המתרחש כאשר המתלים והגלגלים פוגעים, וקולות קשים אחרים. המערכת הקלאסית של הרמקולים והמיקרופונים קולטת רק צלילים קבועים וקבועים - זמזום חלק של המנוע, רעידות הגוף או רשרוש גלגלים על פני הכביש. המערכת לאמסוגל להגיב לשינוי חד בצלילים, עוברים רעשים חזקים - שאגה, צלצול ואחרים.
חיישנים משמשים למעקב אחר שינויים פתאומיים ברקע הצליל. היחידה האלקטרונית, בהתבסס על הנתונים המתקבלים מהחיישנים, מבצעת שינויים בתמונת הקול שנוצרת על ידי הרמקולים, שבגללם מושג דיכוי יעיל יותר של רעשי צד שלישי.
כדאי לציין שרמת הרעש שמפיקים רכבים המצוידים במערכות הפחתת רעש אקטיביות נשארת ללא שינוי, מאחר והמערכת לא מבטלת אותה, אלא יוצרת חלל בתא הנוסעים עם רמת רעש חיצוני מופחתת. טכנולוגיות כאלה הופכות את הנהיגה לנוחה יותר, אך אינן מבטלות את הצורך בבידוד אקוסטי של רכיבי רכב בודדים.
מערכת להפחתת רעש בבית
די קשה להבטיח שקט מוחלט בדירה או בבית פרטי הממוקמים בתוך העיר. ניתן לפתור בעיה זו באופן חלקי על ידי התקנת חלונות עם זיגוג כפול, אך הם אינם מבטיחים שקט מוחלט. עם זאת, המדע והטכנולוגיה אינם עומדים במקום, ומהנדסים רבים מנסים לפתור בעיה זו על ידי יצירת מערכות הפחתת רעש אקטיביות במו ידיהם.
רודולף סטפניך האוסטרי יצר את אחד ממכשירי דיכוי הרעש היעילים ביותר של סונו. מערכת קומפקטית ופשוטה שנועדה להעלים צלילים לא נעימים ומעצבנים ולשמור על צלילים נעימים.
עקרון הפעולה של מערכת הפחתת הרעשים האקטיבית בדירת סונו מבוסס על פעולת חיישנים ומיקרופונים המזהים רעשי צד שלישי ומסננים אותםעל ידי שחזור צלילים דומים באנטי-פאזה.
אוזניות מוזיקה אקוסטיות פועלות באופן דומה.
מכשיר מערכת סונו
העיצוב של מכשיר הסונו מעניין למדי ומיוצג על ידי רמקול, מיקרופון עם חיישני רטט ומיקרו-מעבד. המכשיר עשוי בצורת קומפקט דיסק קטן ומונח על זכוכית החלון בעזרת כוסות יניקה מיוחדות. סונו משתמשת בזכוכית חלון בתור מהוד.
תיקון וביטול צלילים זרים מתבצעים בהתאם להגדרות שנקבעו. בשטח הדירה, רעשים שכבר מעובדים משוחזרים דרך הרמקולים המובנים.
הסוללות של סונו הן סוללות שניתן להטעין מחדש על ידי קרינה אלקטרומגנטית סביבה כגון רשתות Wi-Fi.
פונקציונליות מכשיר סונו
תכונות ביטול רעשים אקטיביות לבית מסננות רעשים מבחוץ מטרידים, משחזרות רק צלילים נעימים דרך הרמקולים. המשתמש יכול לבצע את ההגדרות המתאימות בתפריט המכשיר.
תכונה נוספת ושימושית לא פחות היא היכולת להשמיע צלילים מרגיעים ונעימים - רשרוש היער, קול הגלישה וכדומה.
היכן לקנות מערכת Sono?
למרבה הצער, אין כיום מערכת ביטול רעשים אקטיבית של Sono בשוק: למרות העובדההמכשיר הגיע לגמר תחרות ג'יימס דייסון, הוא קיים רק בצורה של אב טיפוס ודורש השקעה. עדיין לא ידוע בוודאות אם הוא יהיה במבצע או לא. מחבר המכשיר מחפש באופן פעיל משקיעים ושותפים שיכולים לעזור להשיק את המכשיר לייצור המוני.
מערכת סאונד אקטיבית
מערכות עיצוב סאונד אקטיביות משמשות כדי לתת למערכת הפליטה את גוון הביצועים הרצוי. העיצוב דומה למערכת הפחתת רעשים אקטיבית: מיקרופונים, מערכת שמע, רמקולים ויחידת בקרה. ההבדל היחיד הוא שהפלט של מערכת השמע הוא צליל שונה, ולא אנטי פאזה.
הלחצנים הממוקמים בלוח המחוונים מאפשרים לשנות את אופי הצליל של מערכת הפליטה. למרות העובדה שמערכות כאלה מורכבות מבחינה טכנולוגית, אין מהן תועלת מעשית מיוחדת - הן מותקנות בעיקר כדי לספק את רצונות הנהג של הבעלים. יש לציין שהצליל הפעיל שהשתנה נשמע רק במכונית.
