O ile nie jest to samochód sportowy, większość ludzi lubi, gdy ich pojazdy są ciche w środku. Cisza w suficie od dawna kojarzy się z luksusem, a producenci samochodów głównego nurtu próbują teraz obniżyć poziom hałasu, aby ich pojazdy sprawiały wrażenie bardziej ekskluzywnych.
Autorzy umieszczają bariery dźwiękochłonne w swoich pojazdach, w tym w podłodze i osłonie, ale nawet z nowoczesnymi lekkimi materiałami mogą dodać tylko tyle.
Piętrzenie tego więcej zwiększa wagę, a to z kolei wpływa na zużycie paliwa. Wiele firm stosuje teraz również metodę elektroniczną, aktywną kontrolę hałasu (ANC), która eliminuje hałas, a nie tylko go tłumi.
ANC staje się jeszcze ważniejsza, gdy firmy samochodowe wprowadzają technologie silników oszczędzające paliwo. Silniki z dezaktywacją cylindrów mogą generować nieprzyjemny hałas o niskiej częstotliwości, gdy pracują na trzech lub czterech cylindrach, podobnie jak silniki pracujące na niższych obrotach, gdy ich wielobiegowe skrzynie biegów przełączają się na wyższe biegi tak szybko, jak to możliwe, aby zaoszczędzić paliwo.
Jest to dodatek do dźwięków powstających we wszystkich pojazdach, w tym hałasu drogowego pochodzącego od opon i wibracji zawieszenia oraz szumu wiatru.
Jak działa ANC
Technologia działa na tej samej zasadzie, co słuchawki z redukcją szumów. Mikrofony w kabinie pojazdu odbierają dźwięki i przekazują je do komputera systemu, który określa fale dźwiękowe. Następnie dla każdej fali niepożądanego hałasu opracowuje falę, która jest całkowicie przeciwna. Wydaje go jako dźwięk z głośników stereo, czy stereo jest włączone, czy nie.
Znany jako „destrukcyjne zakłócenia,” to jest praktycznie niezauważalne dla pasażerów, ale to wystarczy, aby anulować problem. Szczytowe i dolinowe fale ciśnienia powietrza dźwięku ANC, o 180 stopni przeciwne do wysokich i niskich fal z silnika lub hałasu drogowego, zasadniczo łączą oba zestawy fal w prawie płaską linię, a bardzo niewiele – jeśli w ogóle – niepożądanego hałasu dociera do uszu pasażerów.
Inne metody redukcji hałasu
Istnieje wiele sposobów na wyciszenie kabiny pojazdu, poza dodaniem materiału tłumiącego dźwięk. Szkło akustyczne może być stosowane w przedniej szybie i oknach bocznych. Wszystkie szyby przednie są wykonane z dwóch kawałków szkła z winylu umieszczonego pomiędzy nimi, aby utrzymać je razem, jeśli pęknie.
Pomimo, że pomaga to zmniejszyć hałas na własną rękę, szkło akustyczne ma dodatkową warstwę winylu zmniejszającą hałas. Akustyczna przednia szyba może zrobić znaczną różnicę w hałasie w kabinie, ale jest droższa niż zwykła.
Autorzy również dodać uszczelniacz szew między panelami ciała do redukcji hałasu, jak również do hydroizolacji, i może korzystać z hydraulicznych mocowań ciała w celu zmniejszenia wibracji.
Nowy RANC firmy Hyundai
Hyundai niedawno ogłosił nowy spin na istniejącej technologii ANC, który nazywa Road Noise Active Noise Control, lub RANC. Firma twierdzi, że RANC może sprawić, że samochód będzie jeszcze cichszy, ponieważ pokonuje ograniczenia aktywnej kontroli hałasu – mianowicie, że ANC działa tylko wtedy, gdy niepożądany hałas jest stały i przewidywalny, jak na przykład hałas wytwarzany podczas pracy silnika.
Z drugiej strony, hałas drogowy może być nieregularny i w ułamku sekundy daje znać o sobie pasażerom, a ANC nie jest w stanie zareagować wystarczająco szybko.
Oprócz wewnętrznych mikrofonów i czujników używanych do ANC, system RANC wykorzystuje również czujnik przyspieszenia do obliczania wibracji z drogi i wysyła je do komputera sterującego w celu analizy.
Szybkość sygnału i obliczenia są bardzo szybkie, zajmując 0,002 sekundy, aby przeanalizować hałas, a następnie wysłać odwróconą falę dźwiękową przez głośniki stereo, aby przeciwdziałać. Hyundai twierdzi, że hałas uliczny dociera do pasażerów pojazdu w ciągu 0,009 sekundy, więc fale dźwiękowe byłyby spłaszczone, zanim ktokolwiek mógłby je usłyszeć.
W testach, RANC zmniejszył hałas w kabinie o trzy decybele, czyli mniej więcej o połowę w porównaniu z samochodem bez tego systemu. Ma on potencjał, aby zmniejszyć ilość materiałów wygłuszających potrzebnych w pojazdach, co z kolei zmniejsza ogólną wagę. System wydaje się również stworzony dla pojazdów elektrycznych, w których hałas drogi i wiatru może być jeszcze bardziej odczuwalny dla pasażerów, ponieważ nie towarzyszy mu hałas silnika.
Active Noise Addition
Ale podczas gdy ciche wnętrze może nadać pojazdowi charakter premium, nie wszystkie samochody mają być ciche, a to może być problemem w samochodach wyczynowych. To nie to samo, jeśli nie słyszysz warkotu silnika, a to może nie docierać głośno i wyraźnie, jeśli kabina jest izolowana, a jej hałas jest kontrolowany.
Aby obejść ten problem, niektórzy producenci samochodów odtwarzają inny rodzaj muzyki przez głośniki zestawu stereo: nagranie silnika, ustawione tak, aby dźwięk odpowiadał temu, co rzeczywiście robi silnik. Kierowcy nadal będą słyszeć, co jest pod maską, ale nagranie wzmacnia dźwięk.
Większość dudnienia w samochodach wyczynowych to wydech, a niektóre z nich zawierają przełącznik, który otwiera zawór, aby uzyskać głośniejszy i bardziej sportowy dźwięk.
Ale kiedy jest tego za dużo, Ford włącza tryb „Quiet Time” w swoim Mustangu GT, który pozwala wyciszyć hałas wydechu podczas ruszania lub jazdy. Podobno jeden z inżynierów Mustanga irytował swojego sąsiada głośnym wydechem z samego rana. Sąsiad zadzwonił na policję, a to skłoniło go do wynalezienia tego najlepszego sposobu tłumienia hałasu.