Eliminare i rumori con i rumori

Sistemi acustici all’avanguardia

Eliminare i rumori con i rumori

25 maggio 2020 professioneauto.ch – I veicoli moderni diventano sempre più silenziosi. Il rumore che disturba è ridotto sul nascere, alla fonte dell’emissione sonora: i motori a combustione sono incapsulati, i passaruota sono dotati di disaccoppiamento acustico e i pannelli fonoassorbenti all’interno assorbono i rumori esterni. Tuttavia, queste possibilità passive sono limitate. Acquista sempre più importanza la riduzione attiva del rumore, per esempio tramite le interferenze generate dal sistema di altoparlanti dell’infotainment.

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Una riduzione del livello sonoro di 10 dB(A) è percepita dall’uomo come un dimezzamento del volume del suono. Negli ultimi decenni viaggiare in auto è diventato molto più silenzioso per i passeggeri. Fonte: Ford

se. Pannelli fonoassorbenti e misure mirate per la costruzione della carrozzeria svolgono tuttora un ruolo importante nello sviluppo dei nuovi veicoli. L’azienda svizzera Autoneum, con sede a Winterthur e stabilimenti produttivi in tutto il mondo, è leader nell’analisi e nella riduzione del rumore. Tuttavia, le misure insonorizzanti passive finiscono prima o poi per scontrarsi con i limiti tecnici. La progettazione acustica e le soluzioni tecniche necessarie per eliminare completamente i rumori esterni dall’abitacolo comporterebbero un notevole aumento del peso del veicolo, con il conseguente incremento dei consumi e delle emissioni di CO2. Questa opzione non è dunque praticabile.

Già da alcuni anni, nel segmento lusso è attuata una concezione che inizia a prendere piede anche nella classe delle compatte: i rumori vengono attivamente eliminati attraverso gli altoparlanti presenti nell’abitacolo, adottando il principio fisico dell’interferenza. Microfoni posti in vari punti del veicolo misurano le onde sonore entranti. Un dispositivo di controllo analizza l’ampiezza (volume) e la frequenza (periodo) e un amplificatore emette attraverso gli altoparlanti dell’infotainment un suono altrettanto forte ma sfasato (ritardo di mezzo periodo). Questo sfasamento fa sì che l’onda sonora entrante venga «inghiottita» dall’onda sonora dell’altoparlante. Questo fenomeno è impiegato anche nel silenziatore (silenziatore a interferenza). 

I toni o le frequenze meno forti possono essere amplificati mediante risonanza. Le frequenze desiderate, anziché ritardate, vengono emesse dall’altoparlante nel momento esatto delle onde sonore entranti. Per i motori a combustione è possibile ridurre efficientemente (interferenza) il ronzio a bassa frequenza o i toni alti fastidiosi (in particolare per i motori a tre cilindri) oppure rafforzare le frequenze desiderate (risonanza, acustica più sportiva). Lo stesso metodo è impiegato da alcuni fabbricanti anche per il silenziatore del terminale di scarico, per ottimizzare il rumore dello scappamento.

Anche gli interni con sedili in tessuto o in pelle svolgono un ruolo importante sul piano acustico. Ad esempio sulla nuova Ford Kuga i sedili in pelle sono perforati. Le onde sonore penetrano nei piccoli fori e sono assorbite dall’imbottitura in materiale espanso dei sedili, di conseguenza l’energia cinetica (il movimento delle onde sonore) è trasformata in energia termica. Il controllo passivo e attivo del rumore è importante anche per i veicoli elettrici (BEV e ibridi). Con i motori elettrici, alle basse velocità sono maggiormente udibili i toni acuti ad alta frequenza, mentre alle alte velocità dominano i rumori del rollio e dell’aria. Per entrami i tipi di trazione, la riduzione del rumore avviene mediante i toni d’interferenza attivi, emessi dagli altoparlanti. In futuro l’eliminazione del rumore con il rumore è destinata ad assumere una rilevanza crescente.
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