A meno che non si tratti di un’auto sportiva, la maggior parte delle persone ama che i propri veicoli siano silenziosi all’interno. La quiete del caveau è stata a lungo associata al lusso, e le case automobilistiche tradizionali stanno ora cercando di abbassare il rumore per far sentire i loro veicoli più raffinati.
Le case automobilistiche mettono barriere fonoassorbenti nei loro veicoli, anche nel pavimento e nel cofano, ma anche con i moderni materiali leggeri, non possono aggiungere molto. Molte aziende ora usano anche un metodo elettronico, il controllo attivo del rumore (ANC), che cancella il rumore piuttosto che semplicemente attutirlo.
ANC diventa ancora più importante quando le aziende automobilistiche adottano tecnologie di motori a risparmio di carburante. I motori con disattivazione dei cilindri possono generare sgradevoli rumori a bassa frequenza quando funzionano a tre o quattro cilindri, così come i motori che funzionano a giri più bassi quando le loro trasmissioni a più velocità passano alle marce più alte il più rapidamente possibile per risparmiare carburante.
Questo si aggiunge ai suoni creati in tutti i veicoli, compreso il rumore della strada dai pneumatici e dalle vibrazioni della sospensione, e il rumore del vento.
Come funziona l’ANC
La tecnologia funziona sullo stesso principio delle cuffie a cancellazione del rumore. I microfoni nell’abitacolo del veicolo raccolgono i suoni e li trasmettono al computer del sistema, che determina le onde sonore. Poi, per ogni onda di rumore indesiderato, si presenta con un’onda che è completamente opposta. La emette come suono dagli altoparlanti dello stereo, che lo stereo sia acceso o no.
Conosciuta come “interferenza distruttiva”, è praticamente impercettibile per gli occupanti, ma è sufficiente per annullare il problema. Le onde di pressione dell’aria peak-and-valley del suono ANC, 180 gradi opposte alle onde alte e basse del motore o del rumore della strada, essenzialmente combinano entrambi i gruppi di onde in una linea quasi piatta, e molto poco – se non nessuno – del rumore indesiderato raggiunge le orecchie degli occupanti.
Altri metodi di cancellazione del rumore
Ci sono numerosi modi per calmare la cabina di un veicolo, oltre ad aggiungere semplicemente materiale fonoassorbente. Il vetro acustico può essere usato nel parabrezza e nei finestrini laterali. Tutti i parabrezza sono fatti di due pezzi di vetro con del vinile inserito nel mezzo, per tenerli insieme in caso di rottura.
Mentre questo aiuta a ridurre il rumore da solo, il vetro acustico ha uno strato extra di vinile che riduce il rumore. Un parabrezza acustico può fare una notevole differenza nel rumore dell’abitacolo, ma è più costoso di uno normale.
I costruttori di automobili aggiungono anche sigillante per cuciture tra i pannelli del corpo per la riduzione del rumore e per l’impermeabilizzazione, e possono utilizzare supporti idraulici del corpo per ridurre le vibrazioni.
Il nuovo RANC
Hyundai ha recentemente annunciato una nuova rotazione sulla tecnologia ANC esistente, che chiama Road Noise Active Noise Control, o RANC. L’azienda dice che RANC può rendere un veicolo ancora più silenzioso perché supera i limiti del controllo attivo del rumore – vale a dire, che ANC funziona solo quando il rumore indesiderato è costante e prevedibile, come quello prodotto quando un motore è in funzione.
Il rumore stradale, d’altra parte, può essere irregolare e richiedere solo una frazione di secondo per rendere la sua presenza nota agli occupanti, e ANC non può reagire abbastanza rapidamente.
Oltre ai microfoni interni e ai sensori utilizzati per l’ANC, il sistema RANC utilizza anche un sensore di accelerazione per calcolare le vibrazioni dalla strada e le invia a un computer di controllo per l’analisi.
La velocità del segnale e il calcolo sono molto veloci, prendendo 0,002 secondi per analizzare il rumore e quindi inviare un’onda sonora invertita attraverso gli altoparlanti stereo per contrastarlo. Hyundai dice che altrimenti il rumore della strada impiega circa 0,009 secondi per raggiungere gli occupanti del veicolo, quindi le onde sonore sarebbero appiattite prima che qualcuno possa sentirle.
Nei test, RANC ha ridotto il rumore in cabina di tre decibel, circa la metà del rumore di un’auto senza. Ha il potenziale per ridurre la quantità di materiale fonoassorbente necessario nei veicoli, che a sua volta riduce il peso complessivo. Il sistema sembra anche fatto su misura per i veicoli elettrici, dove il rumore della strada e del vento può essere ancora più evidente per gli occupanti dal momento che non c’è il rumore del motore accanto.
Active Noise Addition
Ma mentre un interno tranquillo potrebbe dare un veicolo una sensazione premium, non tutte le auto sono destinate ad essere silenziose, e questo può essere un problema in una macchina di prestazioni. Non è la stessa cosa se non si sente il brontolio del motore, e questo potrebbe non arrivare forte e chiaro se l’abitacolo è stato isolato e il suo rumore controllato.
Per aggirare questo problema, alcune case automobilistiche riproducono un diverso tipo di musica attraverso gli altoparlanti dello stereo: una registrazione del motore, messa a punto in modo che il suono corrisponda a quello che il motore reale sta effettivamente facendo. Gli automobilisti sentiranno ancora cosa c’è sotto il cofano, ma la registrazione rafforza il suono.
Molto del rombo di un’auto performante è la nota di scarico, e alcuni includono un interruttore che apre una valvola per un suono più forte e sportivo.
Ma quando è troppo, Ford include la modalità “Quiet Time” sulla sua Mustang GT, che permette di tagliare il rumore dello scarico quando si avvia o si guida. Sembra che uno degli ingegneri della Mustang abbia infastidito il suo vicino con il suo scarico rumoroso la mattina presto. Il vicino ha chiamato la polizia, e questo ha spinto l’invenzione di questo ultimo nella cancellazione del rumore.