AMZS MOTOREVIJA, Dunajska 128, SI-1000 Ljubljana | AMZS

Aktivno obvladovanje zvoka v avtu

Aktivno obvladovanje zvoka v avtu

Kakšen zvok želite?


Zvok, ki ga slišimo potniki v avtomobilu, močno vpliva na dojemanje kakovosti izdelave oziroma kakovosti avtomobila. Sodoben avto ima vgrajeno celo vrsto mehanskih in električnih sistemov, vključno z učinkovitimi motorji, ki oddajajo nenavadne in marsikdaj tudi neprijetne zvoke oziroma hrup. K tem virom je treba prišteti še hrup s ceste oziroma iz podvozja, pa tudi piš vetra okoli karoserije med vožnjo. Izolacija potniške kabine od teh virov hrupa je zato med pomembnimi razvojnimi cilji pri vsakem novem avtu, a zahteva svoj davek; izolacijski materiali, dvojna stekla, dušilniki mase, aktivne točke pritrditve motorja, aerodinamični karoserijski dodatki in drugi ukrepi so dragi in povečujejo maso avtomobila. A proti neželeni hrupnosti se da boriti tudi drugače – na primer z aktivnim akustičnim obvladovanjem zvoka v avtu.

Hrup motorja športnega avta – na primer sesalnega ali izpušnega sistema – je lastniku takšnega avta zagotovo všeč, saj je to ena od zaželjenih lastnosti športnega avtomobila. A večini voznikov “običajnih” avtomobilov takšni zvoki niso prijetni, pač pa moteči – marsikateri zvoki so tako glasni, da preglasijo normalno zvočno raven pogovora ali glasbe iz avtoradia. Med vožnjo tiha oziroma dobro zvočno zadušena potniška kabina je bila zato vedno znak kakovosti izelave ali celo prestiža – ponudniki najboljših (in najdražjih) limuzin se pogosto pohvalijo prav z odlično zvočno zadušenostjo potniške kabine svoje limuzine.

Proti hrupu s hrupom

A kot smo zapisali v uvodu, je zagotavljanje tihe potniške kabine drago. Obstaja pa alternativa klasičnim načinom zvočne izolacije potniške kabine – gre za tehnologijo aktivnega akustičnega dušenja neželenih zvokov.

Tehnologija deluje tako, da snema in prepoznava neželene zvoke v avtu, nato pa z akustičnim protisignalom – signalom s 180-stopinjskim faznim obratom glede na vir – izniči večino neželenih frekvenc in s tem neprijetnega hrupa. Sistem dobro deluje predvsem pri izničevanju zvokov nižjih frekvenc, kakršne oddaja motor – te so za človeško uho tudi najbolj neprijetne. Za učinkovito delovanje takšnega načina izničevanja zvoka mora biti v avtu kar nekaj pravilno nameščenih mikrofonov, ki nenehno snemajo zvok. Kontrolna enota jih obdela, nato pa ob pomoči posebnih računalniških logaritmov iz zvočnega generatorja oddaja zvočni signal, ki je enak signalu iz vira hrupnosti, le da je obrnjen za 180 stopinj. Oba signala se v kabini srečata in zaradi fazne zamaknjenosti tudi v veliki meri izničita.

Pionir na tem področju je akustično podjetje Bose, ki svoj sistem ASM (Active Sound Management) že ponuja na trgu oziroma že sodeluje z nekaterimi avtomobilskimi izdelovalci. Pogoj za delovanje takšnega sistema je seveda ustrezen zvočniški sistem v avtomobilu, ki ob reprodukciji zvoka iz običajnih virov (avtoradio, CD, USB in podobno) služi tudi kot generator protizvoka; potnik v avtu med vožnjo sliši le običajne vire zvoka, generiranega zvočnega protisignala, s katerim se izniči neželena hrupnost, pa seveda ne sliši. Sistem deluje povsem samodejno, brez možnosti da voznik ali potnik upravljata s sistemom.

Sistem ima svoje omejitve, saj praviloma deluje le na zvoke v frekvenčnem območju od 30 do 200 Hz, kar so izrazito nizki toni; višjih tonov oziroma višjih fekvenc takšen sistem (še) ni sposoben izničiti.

Poudarjanje zvoka

Izničevanje hrupa v potniški kabini pa ni edini cilj akustičnih inženirjev; drugo področje, s katerim se ukvarjajo, je poudarjanje oziroma spreminjanje zvoka. Gre predvsem za zvok motorja, ki je za marsikaterega voznika prijeten oziroma zaželen. Doslej so željam kupcev po poudarjenem, športnejšem zvoku motorja nekateri izdelovalci stregli z izpušnimi sistemi, ki so ob pomoči posebnih loput omogočali večjo jakost zvoka iz izpušnih cevi, v zadnjem času pa se pojavljajo sistemi, ki zvok z uporabo akustike spremenijo in ojačajo.

Za razliko od izničevanja neprijetnega zvoka sistem ne uporablja mikrofonov v potniški kabini, pač pa vse potrebne podatke dobiva od motorja. Ob pomoči algoritmov z generiranjem dodatnih zvokov poudari ali izniči določene tone; sistem lahko prekrije luknje v zvočni sliki (na primer pri motorjih z izklapljanjem valjev), zgladi zvok motorja ali poudari določene frekvence v zvočnem spektru. Na ta način lahko poudari ali spremeni ton motorja; štirivaljni motor lahko na primer zveni kot šest- ali osemvaljnik.

Podobno tehnologijo, kot so jo razvili pri podjetju Bose, že nekaj časa v svojem cliu ponuja Renault, ki je svoj sistem za poudarjanje zvoka razvil v sodelovanju z akustičnim podjetjem Genesis. Sistem s komercialno oznako R-Sound Effect omogoča vozniku, da s pritiskom na gumb izbira med šestimi različnimi zvoki motorja, ki jih sliši prek zvočniškega sistem svojega avta. Izbrani zvoki segajo od V6 motorja do motorja motocikla ali celo vesoljske ladje. Voznik lahko nastavlja jakost generiranega zvoka, sistem pa seveda lahko tudi izključi in posluša le originalen zvok motorja v svojem avtu.

Pri Motoreviji smo takšnega clia že preskusili (in vtise tudi objavili) in sistem spoznali za zabavnega, večje uporabne vrednosti pa takšen sistem nima. A z razmahom hibridnih in električnih avtov bo takšen sistem bolj koristen; ob prijetnejši zvočni kulisi v notranjosti bo lahko z generiranim zvokom nase opozarjal tudi druge udeležence v prometu, na primer pešce, ki zdaj električnega avta sploh ne slišijo.

Konec glasnih športnih izpuhov?

Letos spomladi je evropski parlament sprejel poostrene predpise o dovoljeni ravni hrupa avtomobilskih izpuhov. Predpisi zapovedujejo postopno zmanjševanje hrupa avtomobilskih izpuhov do leta 2026. Zmanjševanje hrupa bo potekalo v treh stopnjah – prva stopnja začne veljati 1. julija 2016, druga stopnja 1. julija 2022 in tretja stopnja 1. julija 2026.

Predpisi, ki urejajo hrup avtomobilskih izpuhov, prepoznavajo štiri različne razrede avtomobilov in vsak razred ima dovoljeno drugačno glasnost izpuha. Avtomobili so v te štiri razrede razdeljeni glede na razmerje med močjo motorja in maso avtomobila – s takšnim razmerjem najbolj učinkovito ločijo običajne avtomobile od športnih. Tako so v prvem razredu avtomobili z manj kot 120 kW na 1000 kg mase avtomobila, kar zajema veliko večino “običajnih” avtov na cestah. V drugem razredu so avti z močjo od 120 do 160 kW na 1000 kg, v tretjem razredu so avti z močjo nad 160 kW na 1000 kg, v četrtem pa športni avti z močjo nad 200 kW na 1000 kg, nižje postavljenim voznikovim sedežem in največ štirimi sedeži.

Sedanji predpisi običajnim avtom dovoljujejo 74 dB hrupa iz izpuha, športnim avtom 75 dB, tovornjakom pa na primer 80 dB. 75 dB je na primer hrup motorne kosilnice pri polni obremenitvi, medtem ko se značilen vakumski sesalnik oglaša s 70 dB. Velja opozoriti še na nekaj: 80 dB je za človeška ušesa še enkrat glasneje kot 70 dB.

V prvi fazi zmanjševanja hrupa izpuhov – torej prihodnjega julija – se bodo avti iz prvega razreda lahko oglašali z največ 72 dB, avti iz drugega razreda s 73 dB, avti iz tretjega in četrtega razreda pa s 75 dB. V drugi fazi, torej julija 2022, bo dovoljena hrupnost za avte iz 1. razreda 70 dB, iz drugega 71 dB, iz tretjega 73 dB in iz četrtega 74 dB. Zadnja faza zmanjševanja hrupa izpuhov poleti 2026 bo znižala dovoljeno vrednost hrupa za običajne avte na 68 dB, za avte iz drugega razreda na 69 dB, na avte iz tretjega razreda na 71 dB, superšportniki pa se bodo lahko oglašali le še z 72 dB.

Novim vrednostim se bodo seveda morali prilagoditi vsi izdelovalci, tudi tisti, pri katerih je športen zvok izpuha eden od prodajnih argumentov. Pri Porscheju so že napovedali, da bodo svoje izpuhe prilagodili predpisom glede glasnosti, še vedno pa bodo zvok svojih avtov skrbno oblikovali.

Po njihovih besedah uživanje v športni zvočni kulisi namreč ni odvisno le od glasnosti, pač pa tudi od barve tona, frekvenc in drugih parametrov zvoka.

Blaž Poženel




Značke


Sorodne novice

    Komentarji

    Okej
    5.3.2020 23:01:57
    Zka?? Uničevanje zabave vam gre zelo dobro kaj ne? Beda
    Dodaj komentar:
    Dodaj