En 2008, Toyota introdujo un desarrollo interesante, aunque no nuevo: un sistema de reducción de ruido activo, que hizo posible reducir significativamente el nivel de ruido en el automóvil. El sistema no era particularmente popular en el momento del lanzamiento, pero con el tiempo todo cambia y es probable que se convierta en una de las tecnologías más buscadas.
Propósito del sistema del automóvil
Durante el funcionamiento, el automóvil produce una gran cantidad de ruido de terceros de intensidad variable a partir de varios mecanismos: chasis, motor, transmisión y elementos de la carrocería. La búsqueda de formas de eliminar el ruido ha estado ocurriendo durante mucho tiempo y con mucho éxito: las máquinas modernas son casi silenciosas. A pesar de ello, al circular a alta velocidad, el ruido de terceros persiste en el habitáculo, provocando molestias a los pasajeros y al conductor.
Manera propia de eliminarEste problema fue propuesto en 2008 por Toyota, introduciendo un sistema activo de reducción de ruido en un automóvil. La tecnología en sí no era nueva, pero se utilizó por primera vez en la industria automotriz, donde demostró ser eficaz.
Los modernos sistemas de reducción de ruido reducen el nivel general de ruido entre 5 y 8 dB, y trabajan principalmente con vibraciones de sonido de baja frecuencia, que forman la cortina acústica en la cabina. Muchos fabricantes de automóviles están desarrollando este tipo de sistemas, lo que les permite equiparse con la mayoría de los automóviles modernos.
El funcionamiento del sistema de reducción de ruido en teoría
El control del ruido se ha realizado tradicionalmente por medios pasivos: ya sea la fuente del ruido o el lugar que debe protegerse de los sonidos, se logró con materiales que absorben y reflejan el sonido, que se consideran un ruido pasivo sistema de reduccion Un sistema activo es más eficiente, por ejemplo, los silenciadores de automóviles que utilizan las propiedades de las ondas de sonido en su trabajo. También puede eliminar los sonidos de terceros con la ayuda de la electrónica.
El sonido es una onda que consiste en áreas alternas de baja y alta presión, moviéndose a una velocidad de 330 m/seg. Como cualquier otra onda, las ondas sonoras pueden estar sujetas a difracción, interferencia, es decir, a interactuar entre sí. La interferencia para el área de estudio ANC es de sumo interés.
La interferencia puede provocar resultados inesperados y bastante interesantes. Por ejemplo, reunirse en el mismo puntoespacio y fase, dos ondas de sonido de la misma frecuencia se refuerzan mutuamente, respectivamente, el volumen general en un punto dado aumentará considerablemente. La mayoría de las veces, este fenómeno lo experimentan los propietarios de sistemas estéreo o sistemas de audio con un subwoofer: en la habitación donde están instalados, hay varias áreas en las que los graves se vuelven más profundos y potentes. Un efecto similar se explica por la superposición de sonidos de baja frecuencia en fase en un punto específico uno encima del otro, lo que provoca su amplificación.
También se produce un efecto contrario cuando las ondas se superponen en antifase: las zonas de alta presión se superponen a las de baja presión, lo que amortigua completamente la onda. Sin embargo, en la práctica, no se puede lograr la supresión completa de las ondas, pero aún se puede reducir la intensidad del sonido general. En realidad, los sistemas de cancelación activa de ruido se basan en este fenómeno.
Estos sistemas se implementaron primero en auriculares destinados a constructores, trabajadores industriales y otras organizaciones, después de lo cual la tecnología comenzó a aplicarse a auriculares para escuchar música, automóviles y hogares. El principio de funcionamiento del sistema de reducción de ruido es bastante simple: se instalan micrófonos en el lado exterior de los auriculares que captan sonidos de terceros. El bloque electrónico incorporado cambia la fase de los sonidos provenientes de los micrófonos, para que puedan ser reproducidos por los parlantes. En consecuencia, los sonidos de los altavoces y los sonidos externos se envían al tímpano y, dado que están ubicados enantifase, entonces se extinguen.
Los sistemas de reducción de ruido en los automóviles funcionan de manera similar.
Dispositivo de reducción de ruido automotriz
El dispositivo de reducción de ruido del automóvil incluye los siguientes elementos:
- Sistema de micrófono de techo;
- El sistema de parlantes ubicados en diferentes puntos de la cabina. El sistema de audio más utilizado;
- Sensores ubicados en el motor, la suspensión y otros componentes del vehículo que son las principales fuentes de sonido:
- Unidad de control electrónico.
Cómo funciona la cancelación activa de ruido en los automóviles
La unidad electrónica del sistema recibe información sobre el ruido de terceros de sensores y micrófonos. A partir de los datos obtenidos, se realizan cambios de fase en los sonidos entrantes, que son reproducidos por los altavoces y, al encontrarse con ruidos en antifase, reducen su intensidad. Como resultado, se forma un espacio en la cabina en el que el nivel de ruido del motor, las ruedas y otros mecanismos se reduce significativamente.
El sistema de reducción de ruido activo hágalo usted mismo en un automóvil sin sensores es indispensable, ya que corrige el ruido que se produce cuando la suspensión y las ruedas golpean, y otros sonidos fuertes. El sistema clásico de parlantes y micrófonos captura solo sonidos constantes y constantes: el suave zumbido del motor, las vibraciones del cuerpo o el crujido de las ruedas en la superficie de la carretera. el sistema no eses capaz de responder a un cambio brusco en los sonidos, pasando ruidos fuertes - rugido, sonido metálico y otros.
Los sensores se utilizan para rastrear cambios abruptos en el sonido de fondo. La unidad electrónica, basada en los datos recibidos de los sensores, realiza cambios en la imagen de sonido formada por los altavoces, por lo que se logra una supresión más efectiva del ruido de terceros.
Cabe señalar que el nivel de ruido producido por los vehículos equipados con sistemas activos de reducción de ruido se mantiene sin cambios, ya que el sistema no lo elimina, sino que crea un espacio en la cabina con un nivel reducido de ruido exterior. Estas tecnologías hacen que la conducción sea más cómoda, pero no eliminan la necesidad de insonorizar los componentes individuales del vehículo.
Sistema de reducción de ruido doméstico
Es bastante difícil garantizar un silencio total en un departamento o una casa privada ubicada dentro de la ciudad. Este problema se puede resolver parcialmente instalando ventanas de doble acristalamiento, pero no garantizan un silencio total. Sin embargo, la ciencia y la tecnología no se detienen, y muchos ingenieros están tratando de resolver este problema creando sistemas activos de reducción de ruido con sus propias manos.
Austria Rudolf Stefanich creó uno de los dispositivos de supresión de ruido más efectivos de Sono. Sistema compacto y sencillo diseñado para eliminar los sonidos desagradables y molestos y mantener los agradables.
El principio de funcionamiento del sistema de reducción activa de ruido en el apartamento de Sono se basa en el funcionamiento de sensores y micrófonos que detectan el ruido de terceros y los filtranreproduciendo sonidos similares en antifase.
Los auriculares para música acústica funcionan de manera similar.
Dispositivo de sistema Sono
El diseño del dispositivo Sono es bastante interesante y está representado por un altavoz, un micrófono con sensores de vibración y un microprocesador. El dispositivo tiene la forma de un pequeño disco compacto y se coloca en el vidrio de la ventana con la ayuda de ventosas especiales. Sono usa el vidrio de la ventana como resonador.
La fijación y eliminación de sonidos extraños se realiza de acuerdo con la configuración establecida. En las instalaciones del apartamento, los ruidos ya procesados se reproducen a través de los altavoces incorporados.
Las baterías de Sono son baterías que se pueden recargar mediante la radiación electromagnética ambiental, como las redes Wi-Fi.
Funcionalidad del dispositivo Sono
Las funciones de cancelación activa de ruido para el hogar filtran el molesto ruido exterior y reproducen solo sonidos agradables a través de los altavoces. El usuario puede realizar los ajustes adecuados en el menú del instrumento.
Una característica adicional y no menos útil es la capacidad de reproducir sonidos relajantes y agradables: el susurro del bosque, el sonido de las olas y similares.
¿Dónde comprar un sistema Sono?
Desafortunadamente, actualmente no existe un sistema de cancelación activa de ruido Sono en el mercado: a pesar de queel dispositivo llegó a la final de la competencia James Dyson, existe solo en forma de prototipo y requiere inversión. Todavía no se sabe con certeza si estará a la venta o no. El autor del dispositivo busca activamente inversores y socios que puedan ayudar a lanzar el dispositivo a la producción en masa.
Sistema de sonido activo
Los sistemas de diseño de sonido activo se utilizan para dar al sistema de escape el tono de rendimiento deseado. El diseño es similar al sistema de reducción activa de ruido: micrófonos, sistema de audio, altavoces y unidad de control. La única diferencia es que la salida del sistema de audio es un sonido modificado y no antifase.
Los botones ubicados en el tablero le permiten cambiar el carácter del sonido del sistema de escape. A pesar de que tales sistemas son complejos desde un punto de vista tecnológico, no tienen ningún beneficio práctico particular: se instalan principalmente para satisfacer los deseos del propietario del conductor. Cabe señalar que el sonido activo modificado solo se escucha en el automóvil.
