سیستم وقفی کنترل نویز

اساس کار سیستم وفقی کنترل نویز استفاده از نویزی مشابه با 180 درجه اختلاف فاز است تا بتواند منبع نویز اولیه را خنثی کند . در شکل 1 سه سیگنال ، نویزاولیه ،شکل موج در فاز مقابل و نویز باقیمانده نشان داده شده است . این روش در شکل 2 نمایش داده شده است ؛ در یان شکل میکروفن نویز اولیه را دریافت می کند ، سپس آن را وارون و تقویت می کند و این نویز به وسیله بلند گویی که در محل مناسبی نصب شده است پخش می شود

سیستم وفقی کنترل نویز

• مقدمه

. بدین ترتیب نویز اولیه به صورت موثری خنثی خواهد شد .اصول نظری این سیستم نسبتا ساده است ، اما تا همین اواخر برای نصب در خوردروهای موتوری مناسب نبوده است . علت، گستره وسیع فرکانس هاس نویز تولید شده در اتومبیل و نیاز به پاسخ بسیار سریع برای دست یابی به نتایج قابل قبول است . نویز فرکانس پایین (hz 200 ˂ )صدای «غرش» ایجاد می کند و خنثی کردن این صدا با استفاده از روش های معمولی بسیار دشوار است .

• توصیف سیستم

وقت و پول زیادی صرف کاهش تراز سر وصدای اتاق شده است روشهای مختلفی از قبیل به کارگیری مواد صدا گیر فیا طراحی دسته موتورها و اگزوز های مخصوص و استفاده از میل تعادل در موتور امتحان شده است . با وجود این ، بازهم نیاز به کاهش بیشتر سر وصدا حس می شود و بدین ترتیب سیستم گرانتر خواهد شد . امروزه در داخل اتاق بیشتر اتومبیلها نوعی صدای غرش فرکانس پایین ، حتی در صورت استفاده از روشهای صداگیری ،شنیده می شود ،روند فعلی مبنی بر ساخت اتومبیلهای سبکتر بت استفاده از ورق های نازکتر این مشکل را تشدید می کند با استفاده از روش های متعارف می توان بعضی از فرکانس ها را حذف کرد ،اما حذف همه فرکانس ها امکان پذیر نیست .

استفاده از سیستم وفقی کنترل نویز در اتومبیل مستلزم ابداع پردازشگر سیگنال رقمی با سرعت زیاد و نیز درک کامل دینامیک تولید صدا در خودرو بود . موتور چهار سیلندری که با دور 600تا 6000 دور در دقیقه کار می کند ، فرکانس جرقه زنی حدود 20 تا 200 هرتز دارد . در بعضی دورهای بحرانی خاص ،صدای غرش ناخوشایندی تولید می شود . بعضی لاستیکها و سیستم های تعلیق سفت نیز نویز فرکانس پایین ایجاد می کنند . شرکت مهندسی لوتوس سیستمی ابداع کرده است که در آن 8 میکروفن در سقف اتومبیل نصب می شود تا از نویز نمونه گیری کنند .در این سیستم یک پردازشگر سیکنال رقمی انرژی فشار صوتی میانگین را در داخل اتاق اندازه گیری می کند و براساس این اندازه گیری به تنظیم فاز و دامنه سیگنالهای در فاز مقابل می پردازد . این سیگنالها از طریق بلند گوی داخل اتاق پخش می شود تا ، از طریق اندازه گیری سیگنال خطای میکروفن ها ،نویز به حداقل برسد . در طی زمانی در حدود 70 میلی ثانیه می توان به حداکثر نویز فعال دست یافت . این سیستم به یک مجموعه بلندگو با کیفیت بالا نیازمند است . این بلندگوها با توانی تا حدود 40 وات RMS داشته باشند . این توان برای بسیاری از سیستمهای صوتی مدرن اتومبیل عادی است . در شکل 22 طرح یک سیستم وفقی کنترل نویز نشان داده شده است . بیشترین تاثیر این سیستم در خودرو های کوچک بوده است که توانسته است میزان نویز را تا 80 درصد کاهش دهد .

• پیشرفتهای نوین

شرکت مهندسی لوتوس سیستمی شبیه به سیستم وفقی کنترل نویز را در دست ابداع دارد . این سیستم در واقع نوعی دسته موتور هیدرولیکی است که یک سیستم کنترل الکترونیکی ، در پاسخ به ارتعاشات موتور ، آن را کنترل می کند . بعضی از سازندگان از نوع سادتر این دسته موتور استفاده می کنند که بین دو وضعیت نرم و سفت تغییر می کند . ادعا می شود که کار این سیستم لوتوس معادل با کارایی حدود 45 کیلوگرم ماده صدا گیر است .

یک شرکت سازنده اگزوز ، به نام واکر ، یک منبع اگزوز فعال (شکل 3 ) یرای کاهش صدا ابداع کرده است . قلب این سیستم یک پردازشگر رقمی است . در این سیستم از دو ورودی استفاده می شود : یک میکروفون که صدای لوله اگزوز را اندازه گیری می کند و یک حسگر دور موتور، این سیستم سیگنال در فاز مقابل صحیح را محاسبه و آن را از طریق بلندگوی مخصوصی پخش می کند. صدای باقی مانده اندازه گیری و سیستم تنظیم می شود. چون این سیستم خود فراگیر است، خود را با صدای متغیر موتوری که کم کم کهنه می شود وفق می دهد.

شکل – 3

با استفاده از منبع اگزوز فعال، جریان گاز خارج شده از مبدل کاتالیزوری مستقیما از سیستم عبور می کند و بیرون می رود. در نتیجه عملکرد موتور بهبود می یابد و این به معنای کاهش مصرف سوخت است. با استفاده از این سیستم مصرف سوخت، به طور میانگین، به اندازه 5 درصد کاهش می یابد. انتظار می رود که در جامعه اروپا مقررات جدیدی در مورد صدای اگزوز وضع شود. در حال حاضر ماکزیمم صدای مجاز در آلمان 77 دسی بل A است. در صورتی که مقررات سخت تر شود، باید از منبع اگزوزهای بزرگتر استفاده کرد؛ در این صورت ممکن است منبع اگزوز فعال با استقبال عامه رو به رو شود.