ШУМОПОДАВЛЕНИЕ своими руками ?
Система активного шумо подавления Acura RL 05
Система активного шумо подавления Acura RL 05
Активная шумоизоляция автомобиля — это как?!
Активная шумоизоляция автомобиля — это как?!
Компания Toyota в 2008 году представила интересную, хоть и не новую, разработку — систему активного шумоподавления, которая позволяла значительно понизить уровень шума в салоне автомобиля. Особой популярности система на момент выхода не получила, однако с течением времени все меняется, и велика вероятность того, что она станет одной из самых востребованных технологий.
Назначение автомобильной системы
Во время эксплуатации автомобиль производит много сторонних шумов различной интенсивности от различных механизмов — ходовой части, двигателя, трансмиссии и элементов кузова. Поиск способов устранения шума ведется давно и весьма успешно: современные машины практически бесшумны. Несмотря на это, в салоне автомобиля при движении на высокой скорости сохраняется сторонний шум, доставляющий дискомфорт пассажирам и водителю.
Свой способ устранения данной проблемы предложила в 2008 году компания Toyota, представив систему активного шумоподавления в авто. Сама технология была отнюдь не новой, однако впервые применялась в автомобилестроении, где показала свою эффективность.
Современные системы шумоподавления понижают общий уровень шума на 5-8 дБ, работая в основном с низкочастотными звуковыми колебаниями, которые и формируют шумовую завесу в салоне. Разработками подобных систем занимаются многие автопроизводители, что позволяет оснащать ими большинство современных машин.
Работа системы шумоподавления в теории
Борьба с шумом традиционно велась пассивными средствами — либо источник шума, либо место, которое должно быть защищено от звуков, отделывалось звукопоглощающими и звукоотражающими материалами, которые считаются пассивной системой шумоподавления. Активная же система более эффективна — к примеру, автомобильные глушители, использующие в работе свойства звуковых волн. Устранить сторонние звуки можно и при помощи электроники.
Звук представляет собой волну, состоящую из чередующихся областей с пониженным и повышенным давлением, движущихся со скоростью 330 м/сек. Как и любые другие волны, звуковые могут подвергаться дифракции, интерференции, то есть вступать во взаимодействие друг с другом. Интерференция для области изучения активного шумоподавления представляет наибольший интерес.
Интерференция может провоцировать неожиданные и довольно интересные результаты. К примеру, встретившиеся в одной точке пространства и фазе две звуковые волны одинаковой частоты взаимно усиливают друг друга, соответственно, общая громкость в данной точке будет резко увеличена. Наиболее часто с таким явлением сталкиваются владельцы стереосистем или аудиосистем с сабвуфером — в комнате, где они установлены, имеется несколько областей, в которых бас становится более глубоким и мощным. Подобный эффект объясняется наложением низкочастотных звуков в фазе в конкретной точке друг на друга, что провоцирует их усиление.
Существует и обратный эффект, возникающий в случае наложения волн в противофазе: области высокого давления накладываются на области низкого давления, что полностью гасит волну. Однако на практике полного подавления волн добиться невозможно, но общую интенсивность звука понизить все же можно. Собственно, системы активного шумоподавления основаны на данном явлении.
Впервые подобные системы были реализованы в наушниках, предназначенных для строителей, работников промышленных предприятий и прочих организаций, после чего технология стала применяться в наушниках для прослушивания музыки, автомобилях и домах. Принцип работы системы шумоподавления довольно прост: на внешнюю сторону наушников устанавливаются микрофоны, улавливающие сторонние звуки. Встроенный электронный блок изменяет фазу звуков, поступающих от микрофонов, благодаря чему они могут воспроизводиться динамиками. Соответственно, к барабанной перепонке осуществлен подвод звуков от динамиков и внешних звуков, а поскольку они находится в противофазе, то происходит их гашение.
Аналогичным образом работают системы шумоподавления в автомобилях.
Устройство автомобильной системы шумоподавления
Устройство автомобильных систем шумоподавления включает следующие элементы:
- Система встроенных в потолок салона микрофонов;
- Система расположенных в разных точках салона динамиков. Чаще всего используется аудиосистема;
- Датчики, расположенные на двигателе, подвеске и прочих узлах автомобиля, являющихся основными источниками звука:
- Электронный блок управления.
Как работает система активного шумоподавления в машинах
Электронный блок системы получает информацию о сторонних шумах от датчиков и микрофонов. На основе полученных данных вносятся изменения фазы в поступающие звуки, которые воспроизводятся динамиками и, сталкиваясь с шумами в противофазе, понижают их интенсивность. Как результат — в салоне образуется пространство, в котором значительно снижен уровень шума от двигателя, колес и прочих механизмов.
Сделанная своими руками система активного шумоподавления в авто без датчиков не обходится, поскольку они фиксируют шум, возникающий при ударе подвески и колес, и другие резкие звуки. Классическая система из динамика и микрофонов фиксирует только неизменные по интенсивности и постоянные звуки — ровный гул двигателя, вибрации кузова или шуршание колес по дорожному покрытию. Система не способна реагировать на резкое изменение звуков, пропуская громкие шумы — грохот, лязг и прочие.
Датчики используются для отслеживания резких изменений звукового фона. Электронный блок, основываясь на полученных от датчиков данных, вносит изменения в формируемую динамиками звуковую картину, благодаря чему достигается более эффективное подавление сторонних шумов.
Стоит отметить, что уровень шума, производимого автомобилями, оснащенными системами активного шумоподавления, остается неизменным, поскольку система не устраняет его, а создает в салоне пространство с пониженным уровнем сторонних шумов. Такие технологии делают поездку более комфортной, однако не устраняют необходимость звукоизоляции отдельных комплектующих автомобиля.
Система шумоподавления для дома
Обеспечить полную тишину в квартире или частном доме, расположенных в черте города, довольно сложно. Отчасти решить эту проблему можно установкой стеклопакетов, однако они не гарантируют полной тишины. Впрочем, наука и техника не стоят на месте, и многие инженеры пытаются решить данную проблему, создавая своими руками активные системы шумоподавления.
Австриец Рудольф Стефанич создал одно из самых эффективных устройств подавления шума Sono. Компактная и простая система предназначена для устранения неприятных и раздражающих звуков и сохранения приятных.
Принцип действия системы активного шумоподавления в квартире Sono базируется на работе датчиков и микрофонов, определяющих сторонние шумы и фильтрующие их посредством воспроизведения аналогичных звуков в противофазе.
Акустические музыкальные наушники функционируют аналогичным образом.
Устройство системы Sono
Конструкция прибора Sono довольно интересна и представлена динамиком, микрофоном с датчиками вибрации и микропроцессором. Устройство выполнено в виде небольшого компактного диска и размещается на оконном стекле при помощи специальных присосок. Sono использует в работе оконное стекло в качестве резонатора.
Фиксация и устранение посторонних звуков осуществляется в соответствии с установленными настройками. В помещениях квартиры воспроизводятся уже обработанные шумы через встроенные динамики.
Элементами питания Sono служат батарейки, которые могут подзаряжаться от окружающего электромагнитного излучения — к примеру, от сетей Wi-Fi.
Функционал прибора Sono
Возможности системы активного шумоподавления для дома позволяют фильтровать раздражающие сторонние шумы, воспроизводя через динамики только приятные звуки. Соответствующие настройки пользователь может внести в меню прибора.
Дополнительной и не менее полезной функцией является возможность воспроизведения успокаивающих и приятных для слуха звуков — шорохов леса, шума прибоя и аналогичных.
Где купить систему Sono?
К сожалению, в свободной продаже системы активного шумоподавления Sono на сегодняшний день нет: несмотря на то, что прибор вышел в финал конкурса Джеймса Дайсона, он существует только в виде прототипа и требует инвестиций. Точно пока не известно, будет ли он в продаже или нет. Автор устройства находится в активном поиске инвесторов и партнеров, способных оказать помощь в запуске прибора в массовое производство.
Система активного звукового оформления
Системы активного звукового оформления используются для придания выпускной системе желаемого тона работы. Конструкция аналогична системе активного шумоподавления: микрофоны, аудиосистема, динамики и блок управления. Единственное отличие — на выходе аудиосистемы образуется измененный звук, а не противофаза.
Расположенные на приборной панели кнопки позволяют изменять характер звучания выпускной системы. Несмотря на то что такие системы сложны с технологической точки зрения, особой практической пользы от них нет — в основном они устанавливаются для удовлетворения драйверских пожеланий владельца. При этом стоит отметить, что измененный активный звук слышно только в салоне автомобиля.
Главная » Статьи » Шумоподавление активное своими руками
Система активного шумоподавления (Звук в противофазе, Active Noise Control, Active Noise Cancellation, ANC, Active Noise Reduction, ANR) — DRIVE2
Система активного шумоподавления (Active Noise Control, Active Noise Cancellation, ANC, Active Noise Reduction, ANR) является современной высокотехнологической разработкой, нашедшей широкое применение в различных технических устройствах: аудиосистемах, оргтехнике, автомобилях, самолетах, подводных лодках и даже космических кораблях. Первым автомобилем, использующим активное шумоподавление стал люксовый японский седан Honda Legend (Acura RL — на американском рынке) в 2004 году, а вторым — Toyota в 2008 году. В настоящее время система активного шумоподавления устанавливается на некоторые модели автомобилей Audi, Buick, Cadillac, Ford, Honda.
Система активного шумоподавления предназначена для подавления шума от двигателя, других агрегатов, движения по дорожному покрытию в салоне автомобиля. Система позволяет снизить уровень низкочастотных шумов на 5-10 ДБ, чем достигается уровень комфорта соизмеримый с шумоизоляцией элитного лимузина.
Наряду с повышением комфорта, применение системы шумоподавления обеспечивает снижение вибрации конструктивных элементов, вызванной звуковыми колебаниями, за счет чего уменьшается износ этих элементов и потребление топлива.
Система активного шумоподавления включает микрофоны, электронный блок управления, аудиосистему и динамики.
Схема системы активного шумоподавленияМикрофоны устанавливаются на потолке салона автомобиля и непосредственно воспринимают негативные шумы. Сигнал от микрофонов поступает в электронный блок управления, где в соответствии с частотой вращения коленчатого вала двигателя формируются управляющие воздействия на аудиосистему.
Аудиосистема генерирует акустические сигналы в противофазе к шуму, чем достигается его подавление. В системе активного шумоподавления используется отдельная аудиосистема.
Усиленные акустические сигналы с аудиосистемы подаются на динамики, из которых два установлены в передних дверях и один (сабвуфер) за задним сиденьем.
Конструктивным и технологическим продолжением системы активного шумоподавления является т.н. система активного звукового оформления (Active Sound Design, ASD). В настоящее время система устанавливается на автомобили Mini от BMW.
Система активного звукового оформленияПринцип работы системы ASD построен на изменении звуковых волн с целью получения желаемого тона работы выпускной системы. Конструктивно все построено так же, как в системе активного шумоподавления: микрофоны – блок управления – аудиосистема – динамики. Только на выходе аудиосистемы не противофаза, а измененный звук.
Изменение характера звучания выпускной системы производится с помощью кнопок на приборной панели автомобиля. Переключение кнопок позволяет воспроизвести звучание выпускной системы четырех разных двигателей.
Несмотря на высокую техническую сложность, практической пользы система активного звукового оформления не имеет, а, в основном, удовлетворяет драйверские амбиции владельца. Необходимо отметить, что активный звук не слышен за пределами салона автомобиля (при закрытых стеклах дверей).
Специалисты Bose разработали чип, который можно интегрировать чуть ли не в любую мультимедийную систему автомобиля. Благодаря этому решению система активного шумоподавления будет работать даже в том случае, если автомобиль не снабжен более ни одним продуктом от Bose. Единственное ограничение – это частотные характеристики самой акустики.
Согласно заявлению Bose, созданное ими решение предусматривает возможность настройки под каждую конкретную модель. По предварительному плану, руководство компании рассматривает возможность оснащения подобными чипами автомобилей разных производителей еще на конвейере.
В отличие от предложенного решения Bose, в готовых автомобилях может использоваться не штатная аудиосистема, а дополнительная — частотный диапазон которой специально настроен исключительно для шумоподавления.
***
www.bose.com/controller?u…otive/innovations/asm.jsp
en.wikipedia.org/wiki/Active_noise_control
Активная система шумоподавления для «чайников» — android.mobile-review.com
Вконтакте
Google+
Привет!
Интересуясь портативной аудио техникой, большинство из нас однажды сталкивается с таким понятием, как активное шумоподавление. Устройства с этой системой стоят ощутимо дороже и производятся далеко не всеми компаниями. Неужели это такой секрет и тайна за семью печатями, что знают о ней лишь посвященные?
Предлагаю попробовать разобраться.
Немного истории
Может показаться, что такая технология должна была появится сравнительно недавно. По крайней мере точно в 21 веке. Однако, реальность часто умеет удивлять. Первый патент на систему управления шумом был выдан в США изобретателю Полу Люгу (Paul Lueg) еще в 1934 году.
Однако, в потребительскую электронику эта система попала гораздо позднее.
Начиная с 50-х годов прошлого столетия, система активного шумоподавления использовалась в узкоспециализированных сферах. Например, в авиации.
В 1957 году, Уиллардом Микером была разработана схема, которая при своих компактных размерах (помещалась в накладные наушники) позволяла отсечь шум на звуковом диапазоне от 50 до 500 Гц с максимальным затуханием около 20 дБ.
Уиллард Франклин Микер
Родоначальником производства серийных моделей наушников с системой активного шумоподавления считается компания Bose, которая в конце 80-х годов 20 века представила первую серийную модель наушников с системой активного шумоподавления.
Однако. несмотря на серийный выпуск, о массовой продаже речь не шла. Покупателями наушников были авиакомпании, желавшие обеспечить пилотов защитой от внешних шумов двигателей самолетов и вертолетов, что позволяло комфортно вести переговоры. Однако, уже к 1989 году в Bose адаптировали технологию для широких масс.
Как это работает?
На самом деле в работе шумоподавления нет ничего сложного. Системы активного шумоподавления основаны на процессе интерференции волн.
Иными словами, если создать зеркальное отражение звуковой волны (инвертировать), и наложить ее на исходную, то звуковые волны погасят друг друга.
Для захвата окружающего звука, наушники с системой активного шумоподавления (САШ) оснащены одним, или несколькими микрофонами, которые слушают окружающие звуки. Затем, эти звуки передаются в электронный блок, в котором и происходит анализ и их инвертирование. Затем полученную зеркальную волну (с перевернутой фазой) подают на динамик. Эти звуковые волны в процессе интерференции смешиваются в новую волну и подавляют друг друга.
Наиболее эффективно такие системы справляются с шумом от 100 Гц до 1 КГц.
Основным конструктивным ограничением таких систем является необходимость наличия дополнительного электронного блока, с отдельным источником питания.Именно этот блок обрабатывает внешние звуки и создает сигнал в противофазе. В случае с накладными и мониторными наушниками, это не проблема, так как конструкция последних позволяет разместить начинку и источник питания внутри чаши наушника.
«Вкладышам» и «затычкам» требуется отдельный блок снаружи, что уже выглядит не так эстетично.
Однако, существует еще один вариант — размещение всей необходимой электроники внутри устройства воспроизведения. Такой подход чаще всего использует Sony. Ограничением такого типа является то, что оба устройства, и «плеер» и «наушники» должны быть совместимы и обладать необходимыми компонентами. В качестве примера можно привести смартфон Sony Z2 в комплекте с наушниками Mdr-nc31em
В этом случае вся электронная начинка обрабатывающая внешние шумы находится внутри телефона. Наушники же имеют дополнительные микрофоны, и оснащены дополнительным контактным кольцом на штекере.
Производством наушников с САШ занимаются многие компании, как именитые так и не очень.
На данный момент можно констатировать, что у именитых это получается лучше, так как кроме качества железа, такого как портативные микрофоны, элементы питания, и процессоры обработки сигнала, не менее важным является качество программного обеспечения, обрабатывающего сигнал. А разработку качественного ПО могут позволить себе только компании имеющие достаточную материально-техническую базу и штат профессионалов в этой области.
Однако, учитывая удешевление комплектующих, миниатюризацию компонентов и рост доступности технологий, все больше компаний начинают выпускать свои аудио устройства оснащенные САШ. Может быть где то уже появился конкурент Bose.
Неужели все так безоблачно?
Увы нет. Системы шумоподавления подходят далеко не каждому. Существует определенный процент людей, которые не могут пользоваться подобными системами из-за особенностей вестибулярного аппарата.
Как не пробуя такие системы понять подойдут они вам или нет?
Например, если вы подвержены морской болезни, то с большой долей вероятности система активного шумоподавления вызовет у вас головную боль. Происходит это из-за несоответствия информации поступающей в мозг из разных источников. Когда вы находитесь в каюте корабля, мозг анализируя картинку думает, что тело находится в покое, а вестибулярный аппарат посылает противоположные сигналы. При работе САШ мозгу кажется, что мы находимся в тихом месте, однако информация приходящая от других органов чувств противоречит слуху. Происходит перенапряжение мозга, и как следствие, головная боль.
Кроме этого, не следует забывать и о том, что для того чтобы подавить шум, система производит анти-шум. И если слух нам удается обмануть. то нервную систему не обманешь.
Как же быть?
Несмотря на «такие страшные» негативные последствия, не стоит отчаиваться. Процент людей, у которых САШ вызывает головную боль или тошноту не так уж велик. Согласно исследованиям, это всего 5-6% от общей массы. Несмотря на это, перед покупкой, настоятельно рекомендую послушать наушники оснащенные САШ не менее 1,5-2 часов. Обычно именно за это время проявляются побочные эффекты, если они для вас есть.
Хотелось бы услышать ваш опыт использования наушников с САШ, если таковой был. А если такого опыта не было, то хотели бы вы попробовать наушники с системой активного шумоподавления?
Система активного шумоподавления: виды, применение, особенности
Компания Toyota в 2008 году представила интересную, хоть и не новую, разработку — систему активного шумоподавления, которая позволяла значительно понизить уровень шума в салоне автомобиля. Особой популярности система на момент выхода не получила, однако с течением времени все меняется, и велика вероятность того, что она станет одной из самых востребованных технологий.
Назначение автомобильной системы
Во время эксплуатации автомобиль производит много сторонних шумов различной интенсивности от различных механизмов — ходовой части, двигателя, трансмиссии и элементов кузова. Поиск способов устранения шума ведется давно и весьма успешно: современные машины практически бесшумны. Несмотря на это, в салоне автомобиля при движении на высокой скорости сохраняется сторонний шум, доставляющий дискомфорт пассажирам и водителю.
Свой способ устранения данной проблемы предложила в 2008 году компания Toyota, представив систему активного шумоподавления в авто. Сама технология была отнюдь не новой, однако впервые применялась в автомобилестроении, где показала свою эффективность.
Современные системы шумоподавления понижают общий уровень шума на 5-8 дБ, работая в основном с низкочастотными звуковыми колебаниями, которые и формируют шумовую завесу в салоне. Разработками подобных систем занимаются многие автопроизводители, что позволяет оснащать ими большинство современных машин.
Борьба с шумом традиционно велась пассивными средствами — либо источник шума, либо место, которое должно быть защищено от звуков, отделывалось звукопоглощающими и звукоотражающими материалами, которые считаются пассивной системой шумоподавления. Активная же система более эффективна — к примеру, автомобильные глушители, использующие в работе свойства звуковых волн. Устранить сторонние звуки можно и при помощи электроники.
Звук представляет собой волну, состоящую из чередующихся областей с пониженным и повышенным давлением, движущихся со скоростью 330 м/сек. Как и любые другие волны, звуковые могут подвергаться дифракции, интерференции, то есть вступать во взаимодействие друг с другом. Интерференция для области изучения активного шумоподавления представляет наибольший интерес.
Интерференция может провоцировать неожиданные и довольно интересные результаты. К примеру, встретившиеся в одной точке пространства и фазе две звуковые волны одинаковой частоты взаимно усиливают друг друга, соответственно, общая громкость в данной точке будет резко увеличена. Наиболее часто с таким явлением сталкиваются владельцы стереосистем или аудиосистем с сабвуфером — в комнате, где они установлены, имеется несколько областей, в которых бас становится более глубоким и мощным. Подобный эффект объясняется наложением низкочастотных звуков в фазе в конкретной точке друг на друга, что провоцирует их усиление.
Существует и обратный эффект, возникающий в случае наложения волн в противофазе: области высокого давления накладываются на области низкого давления, что полностью гасит волну. Однако на практике полного подавления волн добиться невозможно, но общую интенсивность звука понизить все же можно. Собственно, системы активного шумоподавления основаны на данном явлении.
Впервые подобные системы были реализованы в наушниках, предназначенных для строителей, работников промышленных предприятий и прочих организаций, после чего технология стала применяться в наушниках для прослушивания музыки, автомобилях и домах. Принцип работы системы шумоподавления довольно прост: на внешнюю сторону наушников устанавливаются микрофоны, улавливающие сторонние звуки. Встроенный электронный блок изменяет фазу звуков, поступающих от микрофонов, благодаря чему они могут воспроизводиться динамиками. Соответственно, к барабанной перепонке осуществлен подвод звуков от динамиков и внешних звуков, а поскольку они находится в противофазе, то происходит их гашение.
Аналогичным образом работают системы шумоподавления в автомобилях.
Устройство автомобильной системы шумоподавления
Устройство автомобильных систем шумоподавления включает следующие элементы:
- Система встроенных в потолок салона микрофонов;
- Система расположенных в разных точках салона динамиков. Чаще всего используется аудиосистема;
- Датчики, расположенные на двигателе, подвеске и прочих узлах автомобиля, являющихся основными источниками звука:
- Электронный блок управления.
Как работает система активного шумоподавления в машинах
Электронный блок системы получает информацию о сторонних шумах от датчиков и микрофонов. На основе полученных данных вносятся изменения фазы в поступающие звуки, которые воспроизводятся динамиками и, сталкиваясь с шумами в противофазе, понижают их интенсивность. Как результат — в салоне образуется пространство, в котором значительно снижен уровень шума от двигателя, колес и прочих механизмов.
Сделанная своими руками система активного шумоподавления в авто без датчиков не обходится, поскольку они фиксируют шум, возникающий при ударе подвески и колес, и другие резкие звуки. Классическая система из динамика и микрофонов фиксирует только неизменные по интенсивности и постоянные звуки — ровный гул двигателя, вибрации кузова или шуршание колес по дорожному покрытию. Система не способна реагировать на резкое изменение звуков, пропуская громкие шумы — грохот, лязг и прочие.
Датчики используются для отслеживания резких изменений звукового фона. Электронный блок, основываясь на полученных от датчиков данных, вносит изменения в формируемую динамиками звуковую картину, благодаря чему достигается более эффективное подавление сторонних шумов.
Стоит отметить, что уровень шума, производимого автомобилями, оснащенными системами активного шумоподавления, остается неизменным, поскольку система не устраняет его, а создает в салоне пространство с пониженным уровнем сторонних шумов. Такие технологии делают поездку более комфортной, однако не устраняют необходимость звукоизоляции отдельных комплектующих автомобиля.
Система шумоподавления для дома
Обеспечить полную тишину в квартире или частном доме, расположенных в черте города, довольно сложно. Отчасти решить эту проблему можно установкой стеклопакетов, однако они не гарантируют полной тишины. Впрочем, наука и техника не стоят на месте, и многие инженеры пытаются решить данную проблему, создавая своими руками активные системы шумоподавления.
Австриец Рудольф Стефанич создал одно из самых эффективных устройств подавления шума Sono. Компактная и простая система предназначена для устранения неприятных и раздражающих звуков и сохранения приятных.
Принцип действия системы активного шумоподавления в квартире Sono базируется на работе датчиков и микрофонов, определяющих сторонние шумы и фильтрующие их посредством воспроизведения аналогичных звуков в противофазе.
Акустические музыкальные наушники функционируют аналогичным образом.
Устройство системы Sono
Конструкция прибора Sono довольно интересна и представлена динамиком, микрофоном с датчиками вибрации и микропроцессором. Устройство выполнено в виде небольшого компактного диска и размещается на оконном стекле при помощи специальных присосок. Sono использует в работе оконное стекло в качестве резонатора.
Фиксация и устранение посторонних звуков осуществляется в соответствии с установленными настройками. В помещениях квартиры воспроизводятся уже обработанные шумы через встроенные динамики.
Элементами питания Sono служат батарейки, которые могут подзаряжаться от окружающего электромагнитного излучения — к примеру, от сетей Wi-Fi.
Функционал прибора Sono
Возможности системы активного шумоподавления для дома позволяют фильтровать раздражающие сторонние шумы, воспроизводя через динамики только приятные звуки. Соответствующие настройки пользователь может внести в меню прибора.
Дополнительной и не менее полезной функцией является возможность воспроизведения успокаивающих и приятных для слуха звуков — шорохов леса, шума прибоя и аналогичных.
Где купить систему Sono?
К сожалению, в свободной продаже системы активного шумоподавления Sono на сегодняшний день нет: несмотря на то, что прибор вышел в финал конкурса Джеймса Дайсона, он существует только в виде прототипа и требует инвестиций. Точно пока не известно, будет ли он в продаже или нет. Автор устройства находится в активном поиске инвесторов и партнеров, способных оказать помощь в запуске прибора в массовое производство.
Система активного звукового оформления
Системы активного звукового оформления используются для придания выпускной системе желаемого тона работы. Конструкция аналогична системе активного шумоподавления: микрофоны, аудиосистема, динамики и блок управления. Единственное отличие — на выходе аудиосистемы образуется измененный звук, а не противофаза.
Расположенные на приборной панели кнопки позволяют изменять характер звучания выпускной системы. Несмотря на то что такие системы сложны с технологической точки зрения, особой практической пользы от них нет — в основном они устанавливаются для удовлетворения драйверских пожеланий владельца. При этом стоит отметить, что измененный активный звук слышно только в салоне автомобиля.
Технология работает по принципу анализа уровня шума снаружи машины и генерации в салоне звуков в противофазе, что позволяет снизить уровень постороннего шума в салоне и повысить комфорт поездки. Как заявляет корейский автопроизводитель, их решение блокирует инфразвук и может анализировать различные типы шума в режиме реального времени, создавая инвертированные звуковые волны.
RANC использует датчик ускорения для анализа вибраций от дороги до автомобиля, позволяя компьютеру постоянно анализировать дорожный шум. Его скорость вычислений и передачи сигналов оптимизирована, поэтому для анализа шума и создания инвертированной звуковой волны требуется всего 0,002 секунды. Электроника способна анализировать уровень шума отдельно для места водителя, переднего пассажира и задних сидений.
Hyundai
Новое решение, в отличие от предыдущих автомобильных систем активного шумоподавления, может работать постоянно и отличается меньшей массой. При этом можно ещё больше снизить вес автомобилей за счёт отказа от лишней шумоизоляции, поскольку уже сейчас RANC способна снизить уровень шума в салоне на 3 Дб.
Первыми моделями, получившими RANC, станут новые машины бренда Genesis. Затем система появится и на других автомобилях Hyundai Motor Group, включая электромобили и технику на водороде.
Система активного шумоподавления (Active Noise Control, Active Noise Cancellation, ANC, Active Noise Reduction, ANR) является современной высокотехнологической разработкой, нашедшей широкое применение в различных технических устройствах: аудиосистемах, оргтехнике, автомобилях, самолетах, подводных лодках и даже космических кораблях. Первым автомобилем, использующим активное шумоподавление стал люксовый японский седан Honda Legend (Acura RL — на американском рынке) в 2004 году, а вторым — Toyota в 2008 году. В настоящее время система активного шумоподавления устанавливается на некоторые модели автомобилей Audi, Buick, Cadillac, Ford, Honda.
Система активного шумоподавления предназначена для подавления шума от двигателя, других агрегатов, движения по дорожному покрытию в салоне автомобиля. Система позволяет снизить уровень низкочастотных шумов на 5-10 ДБ, чем достигается уровень комфорта соизмеримый с шумоизоляцией элитного лимузина.
Наряду с повышением комфорта, применение системы шумоподавления обеспечивает снижение вибрации конструктивных элементов, вызванной звуковыми колебаниями, за счет чего уменьшается износ этих элементов и потребление топлива.
Система активного шумоподавления включает микрофоны, электронный блок управления, аудиосистему и динамики.
Схема системы активного шумоподавления
Микрофоны устанавливаются на потолке салона автомобиля и непосредственно воспринимают негативные шумы. Сигнал от микрофонов поступает в электронный блок управления, где в соответствии с частотой вращения коленчатого вала двигателя формируются управляющие воздействия на аудиосистему.
Аудиосистема генерирует акустические сигналы в противофазе к шуму, чем достигается его подавление. В системе активного шумоподавления используется отдельная аудиосистема.
Усиленные акустические сигналы с аудиосистемы подаются на динамики, из которых два установлены в передних дверях и один (сабвуфер) за задним сиденьем.
Конструктивным и технологическим продолжением системы активного шумоподавления является т.н. система активного звукового оформления (Active Sound Design, ASD). В настоящее время система устанавливается на автомобили Mini от BMW.
Система активного звукового оформления
Принцип работы системы ASD построен на изменении звуковых волн с целью получения желаемого тона работы выпускной системы. Конструктивно все построено так же, как в системе активного шумоподавления: микрофоны – блок управления – аудиосистема – динамики. Только на выходе аудиосистемы не противофаза, а измененный звук.
Изменение характера звучания выпускной системы производится с помощью кнопок на приборной панели автомобиля. Переключение кнопок позволяет воспроизвести звучание выпускной системы четырех разных двигателей.
Несмотря на высокую техническую сложность, практической пользы система активного звукового оформления не имеет, а, в основном, удовлетворяет драйверские амбиции владельца. Необходимо отметить, что активный звук не слышен за пределами салона автомобиля (при закрытых стеклах дверей).
Специалисты Bose разработали чип, который можно интегрировать чуть ли не в любую мультимедийную систему автомобиля. Благодаря этому решению система активного шумоподавления будет работать даже в том случае, если автомобиль не снабжен более ни одним продуктом от Bose. Единственное ограничение – это частотные характеристики самой акустики.
Согласно заявлению Bose, созданное ими решение предусматривает возможность настройки под каждую конкретную модель. По предварительному плану, руководство компании рассматривает возможность оснащения подобными чипами автомобилей разных производителей еще на конвейере.
В отличие от предложенного решения Bose, в готовых автомобилях может использоваться не штатная аудиосистема, а дополнительная — частотный диапазон которой специально настроен исключительно для шумоподавления.
Расшифровывая RPO коды комплектации отцовского equinox-а, обнаружил интересное оборудование – оказывается на машине установлена так называемая Система активного шумоподавления (Active Noise Cancellation) далее ANC. RPO код VQN.
Инженеры GM так хотели сделать «идеальный» и тихий двигатель, что додумались до этой системы. Точнее, позаимствовали эту идею то ли у Toyota, то ли у Honda.
В общем, меньше лирики, больше смысла.
Так вот, система ANC внедряется на автомобили Chevrolet Equinox и GMC Terrain, начиная с 2010 года выпуска. Смысл работы системы заключается в уменьшении шума на определённых скоростях, при определённых оборотах двигателя путём создания звуковых волн определённой частоты.
Сама система внедрена в штатную аудиосистему автомобиля и работает в связке с ней.
Она состоит из четырёх компонентов:
1. Модуль ANC
2. Микрофоны (2 штуки)
3. Аудиоусилитель
4. Динамики
Система использует в своей работе два микрофона, установленных в потолке для обнаружения шума в автомобиле, вызванного двигателем и RPM сигнал от тахометра для определения скорости вращения двигателя. Для чего, спросите, сигнал от тахометра? Всё просто – что бы система могла понимать, что нежелательный шум идёт именно от двигателя, а не от разговоров пассажиров или шума дороги, ветра.
Микрофоны, установленные в салоне автомобиля, улавливают амплитуду и фазу звуковых волн шума двигателя и передают эту информацию в модуль ANC. Процессор в модуле анализирует эту информацию и на её основе генерирует звуковые волны, которые имеют ту же амплитуду, как и шум двигателя, но с перевернутыми фазами. Эти перевернутые звуковые волны направляются через динамики в передних дверях автомобиля и сабвуфер в задней части таким образом, что в сочетании с оригинальной звуковой волной шума двигателя происходит их компенсация друг друга. Система позволяет снизить уровень низкочастотных шумов на 5-8 ДБ, чем достигается уровень комфорта соизмеримый с шумоизоляцией элитного лимузина. (Ну, эт они, конечно, загнули))
Вот такая вот система. Плюс, ещё по утверждению GM, эта система позволяет экономить топливо. Во-первых, тем, что не используются дополнительные звукопоглощающие изоляционные материалы, увеличивающие вес автомобиля. А во-вторых, наш двигатель имеет такую особенность, что в диапазоне до 2000 оборотов в минуту у него самый экономичный режим работы (в основном на холостых), но в то же время в этом диапазоне он производит очень много вибраций и низкочастотного шума. А система позволяет безболезненно потребителю не слышать этого и экономить при этом топливо.))
Да, для корректной работы системы рекомендуется не закрывать ничем динамик сабвуфера.
Так же не стоит забывать, что система ANC является частью аудиосистемы автомобиля и поэтому все её составляющие (усилитель, динамики) должны быть в рабочем состоянии, чтобы система ANC правильно функционировала.
Лично я немного насторожено отнёсся к этой информации, так как не совсем верю в чудодейственную силу электроники там, где бессильны физика и механика))
Хотя, могу ошибаться…))
No related posts.
No related posts.
Уровень шума внутри автомобиля оказывает большое влияние как на комфорт, так и на безопасность передвижения. Помимо пассивной звукоизоляции, существуют также активные системы шумоподавления.
Методы активного шумоподавления были разработаны более 80 лет назад и изначально не создавались вообще для автомобилей. В конце концов, шум сопровождает нас в повседневной жизни практически везде, но это всегда было особенно утомительно на рабочих местах. Разработка этих методов началась в 1970-х годах, когда цифровые технологии стали находить практическое применение во все более широком масштабе. Первые попытки использовать активные системы шумоподавления в машинах и автомобилях были сделаны только в 1990-х годах.
Высокий уровень шума, поддерживаемый в течение длительного времени, оказывает очень негативное влияние на здоровье человека. Учитывая профессиональных водителей, которые проводят много часов в транспортных средствах, шум в салоне оказывает существенное влияние на безопасность их работы. Высокий уровень шума вызывает утомление нервной системы, снижает чувствительность зрения и ухудшает ориентацию в окружающей среде. Как ни парадоксально, это шум, который часто приводит к засыпанию за рулем. Поэтому надлежащее глушение салона автомобиля является очень важным аспектом при проектировании автомобиля.
Примеры уровней шума
Уровень шума внутри автомобиля зависит в основном от количества шумоизоляции, применяемой производителем. С другой стороны, чем больше звукопоглощающих изоляционных материалов, тем больше масса автомобиля. Производственные затраты также растут. Чем ниже сегмент, тем обычно автомобиль дешевле и, следовательно, менее шумоизолированный, но при этом легче. Поэтому стали искать другие способы звукоизоляции салона, которые не обязательно увеличивали бы вес автомобиля, и, следовательно — снижали производительность и увеличивали расход топлива.
Пример использования дополнительной шумоизоляции — любительская шумоизоляция входной двери
Звукоизоляция автомобиля является одним из способов повышения комфорта в пути. Как автомобиль работает после модификации передней двери? Удалось ли моему любителю достичь желаемого эффекта и как прошел процесс звукоизоляции?
В настоящее время практически каждый автомобиль оснащен аудиосистемой. Поэтому на плате всегда есть хотя бы одна пара динамиков, которые можно использовать в активных методах шумоподавления. Системы ANC (Active Noise Control), основаны на излучении «шума», то есть обратной звуковой волны, создаваемой источником шума. Как именно это работает?
Деструктивная интерференция акустических волн
Источник шума, также называемый оригинальным источником звука, излучает определенную акустическую волну. Он считывается с помощью преобразователя для сбора сигналов, например микрофона. Это является источником электрического опорного сигнала, который посылается на электронный контроллер. На основе ранее созданного алгоритма он генерирует электрический компенсационный сигнал и отправляет его на вторичный источник, то есть на громкоговоритель. Акустическая волна от первичного источника и вторичного источника складываются вместе и создается так называемая деструктивная интерференция. Именно она ответственна за снижение амплитуды звукового давления.
Для правильной работы всей системы также необходимо предоставить контроллеру информацию об эффективности всего процесса. Для этого используется другой микрофон, который находится в звукоизолированном месте. Он предоставляет информацию системе управления о шуме после демпфирования через так называемые сигнал ошибки. Параметры контроллера изменяются в зависимости от сигнала ошибки. Это называется адаптацией.
Схема активной системы шумоподавления
Как мы упоминали ранее, для считывания акустической волны, исходящей от источника шума, наиболее часто используемым преобразователем является микрофон. Он преобразует значение звукового давления в соответствующее значение напряжения. Для сбора опорного сигнала может быть использован и любой датчик , который дает электрический сигнал, например — акселерометр. Сигнал на его выходе будет очень похож на акустическую волну, распространяющуюся в воздухе.
Помимо считывания акустической волны от источника шума, микрофон также может собирать волны, излучаемые динамиком, то есть вторичным источником. Акселерометр может быть установлен, например, рядом с двигателем.
Однако это не единственное место, где установлены датчики, поскольку оказывается, что самым большим источником шума является не моторный отсек. Исследования показали, что хорошие результаты по шумоподавлению достигаются, если акселерометр, считывающий эталонный сигнал, находится позади точки звукоизоляции (если смотреть спереди автомобиля). На это влияют турбулентность воздуха, звук выхлопной системы и качение шин.
Неподрессоренные массы. Как они влияют на комфорт вождения?
На вопрос, что влияет на комфорт поездки, большинство без колебаний ответит, что подвеска. Конечно, это не неправильный ответ, но работа подвески — это реакция на силы, вызванные неподрессоренными массами.
В системах активного шумоподавления в автомобилях вторичный источник, то есть громкоговоритель, по-прежнему является самым слабым звеном. Проблема заключается в его структуре, которая не обеспечивает линейного и достаточно четкого звучания. В будущем, скорее всего, будут использоваться «активные» материалы с пьезоэлектрическими материалами. Созданные таким образом акустические барьеры заменят используемые в настоящее время.
Большая часть акустической энергии, излучаемой в виде шума внутри автомобиля, сосредоточена в диапазоне частот ниже 1000 Гц. Пассивная звукоизоляция изоляционными материалами в основном обеспечивает ослабление акустической энергии в диапазоне выше 500 Гц. Поэтому разработка методов активного шумоподавления очень важна, потому что они подавляют шум в основном из нижнего частотного диапазона, даже около 100 Гц.
Система активного шумоподавления (Active Noise Control, Active Noise Cancellation, ANC, Active Noise Reduction, ANR) является современной высокотехнологической разработкой, нашедшей широкое применение в различных технических устройствах: аудиосистемах, оргтехнике, автомобилях, самолетах, подводных лодках и даже космических кораблях. Первым автомобилем, использующим активное шумоподавление стал люксовый японский седан Honda Legend (Acura RL — на американском рынке) в 2004 году, а вторым — Toyota в 2008 году. В настоящее время система активного шумоподавления устанавливается на некоторые модели автомобилей Audi, Buick, Cadillac, Ford, Honda.
Система активного шумоподавления предназначена для подавления шума от двигателя, других агрегатов, движения по дорожному покрытию в салоне автомобиля. Система позволяет снизить уровень низкочастотных шумов на 5-10 ДБ, чем достигается уровень комфорта соизмеримый с шумоизоляцией элитного лимузина.
Наряду с повышением комфорта, применение системы шумоподавления обеспечивает снижение вибрации конструктивных элементов, вызванной звуковыми колебаниями, за счет чего уменьшается износ этих элементов и потребление топлива.
Система активного шумоподавления включает микрофоны, электронный блок управления, аудиосистему и динамики.
Схема системы активного шумоподавления
Микрофоны устанавливаются на потолке салона автомобиля и непосредственно воспринимают негативные шумы. Сигнал от микрофонов поступает в электронный блок управления, где в соответствии с частотой вращения коленчатого вала двигателя формируются управляющие воздействия на аудиосистему.
Аудиосистема генерирует акустические сигналы в противофазе к шуму, чем достигается его подавление. В системе активного шумоподавления используется отдельная аудиосистема.
Усиленные акустические сигналы с аудиосистемы подаются на динамики, из которых два установлены в передних дверях и один (сабвуфер) за задним сиденьем.
Конструктивным и технологическим продолжением системы активного шумоподавления является т.н. система активного звукового оформления (Active Sound Design, ASD). В настоящее время система устанавливается на автомобили Mini от BMW.
Система активного звукового оформления
Принцип работы системы ASD построен на изменении звуковых волн с целью получения желаемого тона работы выпускной системы. Конструктивно все построено так же, как в системе активного шумоподавления: микрофоны – блок управления – аудиосистема – динамики. Только на выходе аудиосистемы не противофаза, а измененный звук.
Изменение характера звучания выпускной системы производится с помощью кнопок на приборной панели автомобиля. Переключение кнопок позволяет воспроизвести звучание выпускной системы четырех разных двигателей.
Несмотря на высокую техническую сложность, практической пользы система активного звукового оформления не имеет, а, в основном, удовлетворяет драйверские амбиции владельца. Необходимо отметить, что активный звук не слышен за пределами салона автомобиля (при закрытых стеклах дверей).
Специалисты Bose разработали чип, который можно интегрировать чуть ли не в любую мультимедийную систему автомобиля. Благодаря этому решению система активного шумоподавления будет работать даже в том случае, если автомобиль не снабжен более ни одним продуктом от Bose. Единственное ограничение – это частотные характеристики самой акустики.
Согласно заявлению Bose, созданное ими решение предусматривает возможность настройки под каждую конкретную модель. По предварительному плану, руководство компании рассматривает возможность оснащения подобными чипами автомобилей разных производителей еще на конвейере.
В отличие от предложенного решения Bose, в готовых автомобилях может использоваться не штатная аудиосистема, а дополнительная — частотный диапазон которой специально настроен исключительно для шумоподавления.
Неоднократно на страницах нашего форума звучали идеи о создании устройства, работающего по принципу «противозвука», т.е. гасящие приходящие акустические волны своими – в противофазе. Идея сама по себе весьма плодотворная, но реализовать такое устройство своими силами весьма затруднительно.
И вот – такое устройство уже сделано, выпускается и его можно приобрести по доступной цене! 
Речь идет о . наушниках. Да-да, тех самых, с помощью которых мы слушаем музыку. Фирма Koss выпустила качественные наушники для прослушивания музыки, в которые вмонтирована « Система Активного Шумоподавления »:
Система Активного Шумоподавления создает невидимый щит между слушателем и звуками внешнего мира, останавливая низкочастотный шум прежде, чем он достигает ушей. Система реализуется в виде внешнего компактного устройства, которое прилагается к некоторым моделям наушников. Процессор этого устройства в ответ на входящий сигнал, производит звуки, которые очень похожи на гул двигателей самолетов и другие подобные звуки, окружающие нас. Только это — антиволны. Накладываясь друг на друга, звуки из окружающего пространства и от процессора взаимно поглащаются. Такой системой оснащены модели KOSS серии QZ.
То, что система шумоподавления действительно активна, подтверждает наличие элементов питания AAA, необходимых для ее работы.
Таким образом, можно не только слушать свою приятную музыку, но и давить музыку имбецилов (или наоборот)! :plusomet:
Счастливчикам, которые приобрели это антишумовое чудо, просьба поделится впечатлениями
Расшифровывая RPO коды комплектации отцовского equinox-а, обнаружил интересное оборудование – оказывается на машине установлена так называемая Система активного шумоподавления (Active Noise Cancellation) далее ANC. RPO код VQN.
Инженеры GM так хотели сделать «идеальный» и тихий двигатель, что додумались до этой системы. Точнее, позаимствовали эту идею то ли у Toyota, то ли у Honda.
В общем, меньше лирики, больше смысла.
Так вот, система ANC внедряется на автомобили Chevrolet Equinox и GMC Terrain, начиная с 2010 года выпуска. Смысл работы системы заключается в уменьшении шума на определённых скоростях, при определённых оборотах двигателя путём создания звуковых волн определённой частоты.
Сама система внедрена в штатную аудиосистему автомобиля и работает в связке с ней.
Она состоит из четырёх компонентов:
1. Модуль ANC
2. Микрофоны (2 штуки)
3. Аудиоусилитель
4. Динамики
Система использует в своей работе два микрофона, установленных в потолке для обнаружения шума в автомобиле, вызванного двигателем и RPM сигнал от тахометра для определения скорости вращения двигателя. Для чего, спросите, сигнал от тахометра? Всё просто – что бы система могла понимать, что нежелательный шум идёт именно от двигателя, а не от разговоров пассажиров или шума дороги, ветра.
Микрофоны, установленные в салоне автомобиля, улавливают амплитуду и фазу звуковых волн шума двигателя и передают эту информацию в модуль ANC. Процессор в модуле анализирует эту информацию и на её основе генерирует звуковые волны, которые имеют ту же амплитуду, как и шум двигателя, но с перевернутыми фазами. Эти перевернутые звуковые волны направляются через динамики в передних дверях автомобиля и сабвуфер в задней части таким образом, что в сочетании с оригинальной звуковой волной шума двигателя происходит их компенсация друг друга. Система позволяет снизить уровень низкочастотных шумов на 5-8 ДБ, чем достигается уровень комфорта соизмеримый с шумоизоляцией элитного лимузина. (Ну, эт они, конечно, загнули))
Вот такая вот система. Плюс, ещё по утверждению GM, эта система позволяет экономить топливо. Во-первых, тем, что не используются дополнительные звукопоглощающие изоляционные материалы, увеличивающие вес автомобиля. А во-вторых, наш двигатель имеет такую особенность, что в диапазоне до 2000 оборотов в минуту у него самый экономичный режим работы (в основном на холостых), но в то же время в этом диапазоне он производит очень много вибраций и низкочастотного шума. А система позволяет безболезненно потребителю не слышать этого и экономить при этом топливо.))
Да, для корректной работы системы рекомендуется не закрывать ничем динамик сабвуфера.
Так же не стоит забывать, что система ANC является частью аудиосистемы автомобиля и поэтому все её составляющие (усилитель, динамики) должны быть в рабочем состоянии, чтобы система ANC правильно функционировала.
Лично я немного насторожено отнёсся к этой информации, так как не совсем верю в чудодейственную силу электроники там, где бессильны физика и механика))
Хотя, могу ошибаться…))