اگزوز و تخلیه دوددستیابی به تکنولوژی حذف صدای جاده توسط هیوندای Ranc
بخش مهمی از آسایش رانندگان و سرنشینان هر خودرو منوط به صداهایی است که در حین حرکت، می شنوند. کمپانی هیوندای، اخیرا به راهکاری دست یافته است که می تواند صداهای قابل شنیدن درون کابین خودرو را به حداقل برساند. این سیستم، با تولید امواجی با طول موج خلاف امواج صوتی جاده، آنها را خنثی می نمایند.
در یک خودروی درحال حرکت، صداهای متفاوتی به گوش می رسد؛ مانند صدای پیشرانه موتور، صدای باد و صدای جاده. از میان اینها، صدای جاده از همه بلندتر است! این صدا براثر اصطکاک لاستیک ها بر روی سطح جاده تولید می شوند. در سرعت بین 60 تا 80 کیلومتر بر ساعت، وقتی صدای جاده درون کابین غالب می شود، تغییر این صدا می تواند سرنشینان را نگران کند!
پیشینه استراتژی کنترل صدا
به دلیل تنوع منابع تولید صدا در خودرو، کم کردن صدای داخل کابین از موضوعاتی است که همواره در صنعت خودروسازی مطرح بوده. اولین بار که این موضوع بررسی شد، به راهکار کم کردن صداها به شیوه انفعالی، یعنی تعدیل صداهای اجزا و استفاده از متریال های آکوستیک برای کاپوت و محفظه دور موتور رسید. گرچه این راه نیز تاثیرات خود را داشت اما از مسائلش اینکه صداهای با فرکانس پایین بسختی کم می شدند و هزینه بسیار بالایی لازم داشتند. همچنین با بدست آمدن تکنولوژی خودروهای سوخت جایگزین، صداهای موتور بسیار کمتر شد و دیگر تمهیدات برای آکوستیک کردن کاپوت، چندان چاره ساز نبود.
سیستم کنترل صدای مزاحمِ فعال (Active Noise Control ANC)، از چه زمان و چگونه آغاز به کار کرد؟
بعد از مطالعات و تحقیقات گسترده، بالاخره سیستم کنترل صدای مزاحمِ فعال ANC برای اولین بار بر روی خودروهای هیوندای پالیساد (Hyundai Palisade) و کیا کی9 (Kia K9) شروع به کار کرده که برای فرکانس های پایین (65 تا 125 هرتز) بسیار کارامد عمل می کند. این اولین بار بود که این سیستم در صنعت خودروسازی بکار گرفته می شد زیرا سابقا در ساخت هدفون ها نیز از این تکنولوژی استفاده شده است. اما سیستم ANC موجود برای صداهایی کاربرد دارد که قابل پیشبینی هستند لذا در کاهش صدای موتور که تقریبا میزانی ثابت دارند (یا متغیرهای آن مشخصند) بسیار خوب عمل می کند.
هیوندای پالیساد (Hyundai Palisade)
اما کمپانی هیوندای با تکنولوژی RANC (Road-noise Active Noise Control) توانسته تا حد زیادی صدای جاده را نیز کاهش دهد.
راهکار RANC، استراتژی جدیدی برای حذف صداهای مزاحم
تکنولوژی RANC با تولید امواج صوتی معکوس طول موج امواج صوتی دریافت شده از صدای جاده، اصوات مزاحم را تقلیل می دهد. این سیستم با استفاده از سنسورهای سرعت، آمپلی فایرها، میکروفن و در نهایت پردازنده سیگنالهای دیجیتال (DSP Digital Signal Processor) این عمل را به انجام می رساند.
نحوه کارکرد سیستم RANC
پردارنده سیستم RANC سریعتر از انتظار!
حدود 9 هزارم ثانیه طول می کشد تا صدای جاده یا موتور به سرنشینان منتقل شود. پردازنده این سیستم میتواند کل روند را در حدود 2هزارم ثانیه به انجام برساند و طول موج معکوس را تولید کند. این سیستم به گونه ای طراحی شده که حتی با آنالیز صوت شنیده شده از نقاط مختلف خودرو، طول موج متفاوتی را برای هر یک از سرنشینان بوجود آورد و به آنها برساند. بر اساس تست های صورت گرفته، این سیستم میتواند صداهای داخل کابین را به 3 دسی بل برساند که این بیانگر تقلیل 50 درصدی صداهاست. از مزایای بسیار خاص این سیستم، سبکی کل تجهیزات لازم برای این تکنولوژی است. وزن کل سنسورهای میکروفن و پردازنده، جمعا به یک کیلوگرم می رسد. در ازای استفاده از این سیستم، هیوندای توانسته وزن تولیداتش را (به دلیل کم کردن تمهیدات آکوستیک) تا حد زیادی کاهش دهد.
تیم طراحی NVH که بر روی این پروژه کار کرده اند معتقدند این پروژه با حساسیت فراوان به انجام رسیده و چندین بار با دستیابی به تکنولوژی های جدید، روند تولید این سیستم را از سر گرفته اند اما بالاخره پس از شش سال توانستند سیستم RANC را ارائه و به کمپانی هیوندای عرضه کنند
سکوت بیشتر، در خودروهای برقی
از آنجا که در خودروهای برقی، صدای پیشرانه موتور تقریبا حذف می شود، تنها صداهای جاده و باد در خودرو، مزاحم خواهند بود. حتی برای این موارد نیز، صدایی که در خودروهای با سوخت فسیلی در سرعت 100 کیلومتر برساعت شنیده می شود با صدایی که در خودروهای برقی با سرعت 80 کیلومتر بر ساعت شنیده می شود برابری می کند. لذا اضافه کردن تکنولوژی RANC بر خودروهای برقی می تواند صدای کابین را بسیار کاهش دهد.
هیوندای در تلاش است تا این سیستم را تا جایی ارتقا دهد تا بتواند اصوات محدوده 500 تا 5000 هرتز را نیز خنثی نماید و نوید داده که از این سیستم در جنسیس (Genesis) آینده بهره برداری می کند.