Активное шумоподавление в автомобиле

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. На автомобилях данная система впервые применена на автомобилях Honda в 2003 году, 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 в салоне автомобиля от работы двигателя, выпускной системы, трансмиссии, использования системы отключения цилиндров. Шумы от движения по дорожному покрытию, аэродинамические шумы система не компенсирует. Система позволяет снизить уровень низкочастотных шумов на 5-12 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 с динамиками.

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 рассчитывается фаза, частота и амплитуда акустических сигналов для подавления шума.

Аудиосистема генерирует эти акустические сигналы в противофазе к шуму, чем достигается его подавление. В системе активного шумоподавления используется отдельная аудиосистема или штатная аудиосистема автомобиля с расширенными функциями.

Усиленные акустические сигналы подаются на динамики, из которых два установлены в передних дверях и один (сабвуфер) за задним сиденьем. Получившийся в результате работы системы звук воспринимается микрофонами и контролируется блоком управления.

В системе активного шумоподавления заложены многопараметрические характеристики, индивидуальные для каждой комплектации автомобиля. Они учитывают конструкцию акустической системы (количество и расположение динамиков), тип кузова автомобиля, модель двигателя, конструкцию крыши (обычная крыша, люк, панорамная крыша).

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.

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).


Повысить комфорт для водителя и пассажиров во время длительного пребывания в салоне автомобиля поможет не только удобные сидения и климат-контроль, но и эффективная система ограждения от постороннего шума, поступающего от работающего двигателя или других авто.
Разработчики концерна Hyundai пошли по пути создания активной системы шумоподавления, позволяющие практически полностью оградить салон от стороннего шума.
В настоящее время в некоторых компаниях производящих автомобили уже используется активная система подавления шума, основанная на анализе звуков и излучении динамиками автомобиля звуковых волн в противоположной фазе, что приводит к взаимному гашению звука. Недостатком существующих систем является их избирательность и способность подавить только стандартные частоты звука, заранее известные производителю.
Технология компании Hyundai получившая название Road Noise Active Noise Control (RANC) разрабатывалась на протяжении шести лет. Принцип работы системы основан на использовании большого числа датчиков и большой вычислительной мощности, что в комплексе позволяет анализировать и подавлять шумы в режиме реального времени. При этом подавляются звуки любого спектра, путем генерирования в реальном времени необходимых волн в противофазе.

Так, например использование датчика ускорения позволяет выявить звук от вибрации, создаваемой при движении авто. Анализ и генерация противоположной звуковой волны занимает всего 0,002 сек.
Одной из особенностей системы RANC является возможность индивидуального шумоподавления для водителя или пассажиров, что снижает шумы на 3 дБ. Еще одним достоинством применения технологии может стать возможность снижения общей массы автомобиля за счет уменьшения звукоизолирующих прокладок, снижения толщины стекол и других элементов конструкции. В итоге автомобиль будет потреблять меньше топлива.
Первыми технологию RANC используют в автомобилях суббренда Genesis, а в дальнейшем и в авто Hyundai и Kia.