A legtöbb ember – hacsak nem egy sima és durva sportautóról van szó – szereti, ha a járművében csend van. A boltozat-csend régóta a luxushoz kötődik, és a mainstream autógyártók most megpróbálják lehalkítani a zajt, hogy járműveiket is előkelőbbnek érezzék.
Az autógyártók hangszigetelő falakat helyeznek el járműveikben, többek között a padlóban és a motorháztetőben, de még a modern, könnyű anyagokkal is csak ennyit tudnak hozzátenni.
Azáltal, hogy még többet tesznek bele, nő a súly, ami viszont kihat az üzemanyag-fogyasztásra. Sok vállalat ma már egy elektronikus módszert, az aktív zajszabályozást (ANC) is alkalmazza, amely a zajt kioltja ahelyett, hogy csak tompítaná.
Az ANC még fontosabbá válik, ahogy az autógyárak üzemanyag-takarékos motortechnológiákat alkalmaznak. A hengerek kikapcsolásával működő motorok kellemetlen, alacsony frekvenciájú zajt generálhatnak, amikor három vagy négy hengerrel működnek, akárcsak az alacsonyabb fordulatszámon járó motorok, amikor a többfokozatú sebességváltók üzemanyag-megtakarítás céljából a lehető leggyorsabban kapcsolnak a magasabb fokozatba.
Az összes járműben keletkező zajok mellett, beleértve a gumiabroncsok és a felfüggesztés rezgéséből származó útzajt és a szélzajt.
Hogyan működik az ANC
A technológia ugyanazon az elven működik, mint a zajszűrő fejhallgató. A jármű utasterében lévő mikrofonok felfogják a hangokat, és továbbítják azokat a rendszer számítógépéhez, amely meghatározza a hanghullámokat. Ezután minden egyes nem kívánt zajhullámra egy teljesen ellentétes hullámot állít elő. Ezt hangként adja ki a sztereó hangszórókból, függetlenül attól, hogy a hifi be van-e kapcsolva vagy sem.
Az úgynevezett “destruktív interferencia” gyakorlatilag észrevehetetlen az utasok számára, de elég ahhoz, hogy megszüntesse a problémát. Az ANC hang csúcs- és völgyirányú légnyomáshullámai, amelyek 180 fokban ellentétesek a motor vagy az útzaj magas és mély hullámaival, lényegében mindkét hullámkészletet egy majdnem sík vonallá egyesítik, és a nem kívánt zajból nagyon kevés – ha egyáltalán eljut az utasok fülébe.
Más zajszűrési módszerek
A jármű utasterének csendesítésére számos módszer létezik, a hangszigetelő anyagok hozzáadásán túl. Akusztikus üveg használható a szélvédőben és az oldalablakokban. Minden szélvédő két üvegdarabból készül, amelyek közé vinilt helyeznek, hogy összetartsák, ha eltörik.
Míg ez önmagában is segít csökkenteni a zajt, az akusztikus üveg egy plusz zajcsökkentő vinilréteggel van ellátva. Az akusztikus szélvédő jelentős különbséget jelenthet az utastér zajában, de drágább, mint egy hagyományos szélvédő.
Az autógyártók a zajcsökkentés és a vízszigetelés érdekében a karosszériaelemek közé varratszigetelő anyagot is tesznek, és hidraulikus karosszériarögzítőket használhatnak a rezgések csökkentése érdekében.
Hyundai új RANC
A Hyundai nemrég jelentette be a meglévő ANC technológia új fordulatát, amelyet Road Noise Active Noise Controlnak, azaz RANC-nak nevez. A vállalat szerint a RANC még csendesebbé teheti a járműveket, mert legyőzi az aktív zajszabályozás korlátait – nevezetesen, hogy az ANC csak akkor működik, ha a nem kívánt zaj állandó és kiszámítható, mint például a motor működése közben keletkező zaj.
A közúti zaj ezzel szemben változékony lehet, és a másodperc tört része alatt tudatja jelenlétét az utasokkal, és az ANC nem tud elég gyorsan reagálni.
Az ANC-hez használt belső mikrofonok és érzékelők mellett a RANC rendszer egy gyorsulásérzékelőt is használ az útról érkező rezgések kiszámításához, és azt egy vezérlő számítógépnek küldi elemzésre.
A jelsebesség és a számítás nagyon gyors, 0,002 másodperc alatt elemzi a zajt, majd egy invertált hanghullámot küld a sztereó hangszórókon keresztül, hogy ellensúlyozza azt. A Hyundai szerint egyébként körülbelül 0,009 másodpercbe telik, amíg az út menti zajok eljutnak a jármű utasaihoz, így a hanghullámok ellaposodnának, mielőtt bárki meghallaná őket.
A tesztek során a RANC három decibellel csökkentette a zajt az utastérben, ami nagyjából a fele a zajnak, mint az e nélkül működő autóban. Lehetőség van arra, hogy csökkentse a járművekben szükséges hangszigetelő anyagok mennyiségét, ami viszont csökkenti az össztömeget. A rendszer ráadásul úgy tűnik, hogy az elektromos járművekre szabták, ahol az út- és szélzaj még inkább érezhető az utasok számára, mivel nincs mellette motorzaj.
Active Noise Addition
De bár a csendes belső tér prémium érzetet adhat egy járműnek, nem minden autónak kell csendesnek lennie, és ez egy teljesítményautóban problémát jelenthet. Nem ugyanaz, ha nem halljuk a motor morajlását, és ez nem biztos, hogy hangosan és tisztán jön át, ha az utastér szigetelt és zajvezérelt.
Ezek kiküszöbölésére egyes autógyártók másfajta zenét játszanak le a hifi hangszóróin keresztül: a motor felvételét, amelyet úgy hangosítanak, hogy a hang megegyezzen azzal, amit a valódi motor valójában csinál. A sofőrök továbbra is hallják, mi van a motorháztető alatt, de a felvétel felerősíti a hangot.
A teljesítményautók dübörgésének nagy részét a kipufogóhang teszi ki, és egyesek olyan kapcsolót is tartalmaznak, amely kinyit egy szelepet a hangosabb és sportosabb hangzás érdekében.
De ha ez már túl sok, a Ford “Quiet Time” üzemmódot kínál a Mustang GT-hez, amely lehetővé teszi, hogy indításkor vagy menet közben csökkentse a kipufogóhangot. Állítólag a Mustang egyik mérnöke reggelente hangos kipufogójával idegesítette a szomszédját. A szomszéd kihívta a zsarukat, és ez késztette a végső zajszűrés feltalálására.