امروزه صنعت خودروسازی تنها به طراحی ظاهری جذاب و قدرت موتور اکتفا نمی‌کند؛ راحتی سرنشینان به یکی از مهم‌ترین اولویت‌ها تبدیل شده است. یکی از عوامل اصلی تجربه‌ی رانندگی لذت‌بخش، سکوت و آرامش در کابین خودرو است. صداهای مزاحم ناشی از جاده، باد، موتور و محیط اطراف می‌توانند باعث خستگی ذهنی راننده و کاهش کیفیت سفر شوند. به همین دلیل، فناوری‌های مختلفی برای کاهش این نویزها توسعه یافته‌اند که تحت عنوان سیستم‌های نویز کنسلینگ (Noise Cancelling) یا کنترل نویز فعال (Active Noise Control) شناخته می‌شوند. در این مقاله، به معرفی انواع فناوری‌های نویز کنسلینگ در خودروها و نحوه عملکرد آنها می‌پردازیم.
در ادامه با تیگارد مگ همراه باشید.
نویز کنسلینگ غیرفعال (Passive Noise Control)
اولین و ساده‌ترین روش مقابله با نویز در خودرو، عایق‌بندی غیرفعال است. در این روش از مواد جاذب صدا مانند فوم‌های آکوستیک، پوشش‌های چندلایه روی کف و سقف خودرو، درزگیرهای درب و شیشه‌های چندجداره استفاده می‌شود. این فناوری برخلاف سیستم‌های فعال نیازی به برق یا پردازنده ندارد و صرفاً با کاهش انتقال صوت از محیط بیرون به داخل، سکوت کابین را افزایش می‌دهد.
مزایا:
- هزینه نسبتاً پایین
- عدم نیاز به قطعات الکترونیکی
- نگهداری ساده
معایب:
- افزایش وزن خودرو (به دلیل استفاده از مواد عایق)
- عملکرد محدود در برابر نویزهای با فرکانس پایین
به همین دلیل بسیاری از خودروسازان از ترکیب روش‌های غیرفعال و فعال برای دستیابی به بهترین نتیجه استفاده می‌کنند.
نویز کنسلینگ فعال (Active Noise Cancelling – ANC)
نویز کنسلینگ فعال یک فناوری پیشرفته‌تر است که با تولید صدای مخالف (Anti-Noise) نویزهای ناخواسته را حذف می‌کند. این سیستم شامل میکروفون‌هایی است که صدای داخل کابین را دریافت می‌کنند، پردازنده‌ای که فرکانس نویز را تحلیل می‌کند و اسپیکرهایی که موج صوتی معکوس تولید می‌کنند. این موج مخالف باعث خنثی شدن نویز می‌شود و در نتیجه صدای مزاحم تا حد زیادی کاهش می‌یابد.
سیستم‌های ANC به‌ویژه در حذف صداهای با فرکانس پایین مانند غرش موتور یا نویز تایر عملکرد فوق‌العاده‌ای دارند؛ صداهایی که عایق‌های غیرفعال قادر به مهار آنها نیستند.
کاربردهای رایج ANC در خودرو:
- کاهش صدای موتور در دورهای پایین و متوسط
- کاهش نویز جاده در خودروهای الکتریکی (که صدای موتور ندارند و نویز جاده بیشتر به گوش می‌رسد)
- حذف صدای باد در خودروهای لوکس
سیستم کنترل نویز مبتنی بر موتور (Engine Order Cancellation – EOC)
نوع دیگری از نویز کنسلینگ فعال که در خودروها استفاده می‌شود، سیستم کنترل نویز موتور است. این سیستم به‌طور ویژه روی صدای تولیدی موتور تمرکز دارد. صدای موتور از نظر فرکانسی دارای الگوهای مشخصی است که به آنها Engine Orders گفته می‌شود. سیستم EOC با شناسایی این الگوها، صدای مخالف دقیقاً در همان فرکانس تولید می‌کند.
این فناوری معمولاً در خودروهای با موتور احتراق داخلی به‌کار می‌رود و به راننده امکان می‌دهد بدون افزایش عایق‌بندی، از صدای موتور کمتری برخوردار شود. برخی خودروهای اسپرت حتی از این سیستم به صورت معکوس استفاده می‌کنند تا صدای موتور مصنوعی و جذاب‌تری را به کابین منتقل کنند!
سیستم کنترل نویز جاده (Road Noise Cancellation – RNC)
در سال‌های اخیر، خودروسازان تمرکز ویژه‌ای بر روی حذف نویز جاده داشته‌اند. در خودروهای الکتریکی که صدای موتور تقریباً صفر است، صدای تایر و تماس آن با سطح جاده به بزرگ‌ترین منبع نویز تبدیل می‌شود. سیستم RNC با استفاده از سنسورهایی روی سیستم تعلیق، لرزش ناشی از برخورد چرخ‌ها با سطح جاده را شناسایی و صدای مخالف آن را پخش می‌کند.
این فناوری به‌طور ویژه در خودروهای لوکس و کراس‌اوورهای برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد و باعث افزایش محسوس آرامش در کابین می‌شود.
نویز کنسلینگ هیبریدی (Hybrid Noise Cancelling)
برخی خودروسازان ترکیبی از چند فناوری فوق را در یک سیستم جامع پیاده‌سازی می‌کنند که به آن نویز کنسلینگ هیبریدی گفته می‌شود. این سیستم می‌تواند همزمان نویز موتور، نویز جاده و حتی صدای باد را کنترل کند. نتیجه این رویکرد، کابینی فوق‌العاده آرام و تجربه رانندگی بسیار لذت‌بخش است که مخصوصاً در خودروهای پرچمدار برندهای لوکس مانند مرسدس‌بنز S-Class، ب‌ام‌و سری ۷ و آئودی A8 مشاهده می‌شود.
چالش‌ها و آینده فناوری نویز کنسلینگ
اگرچه فناوری‌های نویز کنسلینگ مزایای بسیاری دارند، اما با چالش‌هایی نیز روبه‌رو هستند:
- پیچیدگی سیستم: نیاز به میکروفون‌های دقیق، پردازنده‌های سریع و هماهنگی با سیستم صوتی
هزینه بالا: به همین دلیل فعلاً بیشتر در خودروهای لوکس و رده‌بالا به‌کار می‌رود - تاخیر پردازش: کوچک‌ترین تاخیر در تولید صدای مخالف می‌تواند کارایی سیستم را کاهش دهد
در آینده انتظار می‌رود این فناوری‌ها با استفاده از هوش مصنوعی و پردازنده‌های سریع‌تر بهبود یابند. همچنین با کاهش هزینه‌ها، امکان نصب آنها در خودروهای اقتصادی نیز فراهم خواهد شد.
جمع‌بندی
نویز کنسلینگ در خودروها دیگر یک قابلیت لوکس نیست بلکه به استانداردی برای بهبود کیفیت رانندگی تبدیل شده است. از روش‌های ساده عایق‌بندی گرفته تا سیستم‌های پیچیده کنترل نویز فعال، همه در راستای کاهش صدای مزاحم و ایجاد محیطی آرام برای سرنشینان عمل می‌کنند. با پیشرفت خودروهای برقی و خودران، اهمیت این فناوری بیشتر خواهد شد زیرا سکوت و راحتی درون کابین به یکی از معیارهای اصلی انتخاب خودرو تبدیل می‌شود.
