現(xiàn)代家用汽車是一種復(fù)雜的機器。它引入了最初用于噴氣式戰(zhàn)斗機上技術(shù)，包括抬頭顯示器和電傳飛行控制系統(tǒng)等功能。總的來說，現(xiàn)代汽車與上一代汽車有著巨大的差異。

然而，消費者對汽車的期待值卻與日俱增。人們渴望將汽車作為為一個遠離塵世的安全港灣，一個舒適的安樂窩。在車里，我們可以享受先進技術(shù)，同時聽著高質(zhì)量的音樂，或者與地球另一邊的朋友愉快聊天——并且解放雙手。?

汽車制造商正在研發(fā)新的創(chuàng)新技術(shù)，以減少甚至消除車內(nèi)不必要的噪音。因此在汽車設(shè)計中越來越多地使用主動降噪方式減少不必要的噪音、振動和NVH。

Molex莫仕在汽車連接器的設(shè)計、制造和供應(yīng)方面擁有豐富的經(jīng)驗，能提供優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用解決方案。這些專業(yè)經(jīng)驗已應(yīng)用于Molex莫仕路面噪音消除技術(shù)(RNC)傳感器。

聲音

傳統(tǒng)的降噪方法采用的是被動降噪，針對不同的應(yīng)用采用不同的方法，例如吸能材料(如泡沫塑料或橡膠)或者利用氣隙來減弱聲能等。 目的是將能量振動在傳到人類耳朵之前就將其消散掉。 目前來說沒有一項技術(shù)能夠針對各種不同的頻率的噪音進行有效的消除。

主動減噪技術(shù)
與被動技術(shù)相比，主動噪聲消除(ANC)的工作原理是檢測不需要的聲音波形，并產(chǎn)生等值的反向信號。這個信號與原始信號一起傳輸。這兩種波形互為反像，合并后經(jīng)相互抵消從而減弱原始信號的振幅，并減少了噪聲的體積。

Noise source waveform ?噪音波形
Control sound waveform 控制聲波
Control sound source speaker 控制聲源揚聲器
Superimposed waveform ?疊加波形
Opposing sound source waveform cancels noise反向聲波抵消了噪聲

電子技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅速。傳感器和信號處理器變得更快、更精準, 而且更容易分析不必要的噪音并生成相應(yīng)的減噪信號。隨著技術(shù)的普及，設(shè)計師們正在尋找創(chuàng)新方法來解決問題。

路面噪音

隨著車輛行駛速度的加快，車輛與環(huán)境的相互作用會產(chǎn)生噪音，例如風(fēng)聲和路面噪聲。NVH會駕駛員產(chǎn)生疲勞的感覺，因此解決噪音問題不僅關(guān)系到方便舒適性，而且對提高道路安全也作用巨大。

使用被動技術(shù)可以相當有效地減少風(fēng)噪聲，但對于路面接觸所產(chǎn)生的噪音，則效果有限。道路與輪胎表面的直接接觸會產(chǎn)生持續(xù)的振動，隨著速度的增加，振動會變得更加顯著。當路面不平整時，車內(nèi)的懸掛機械也會產(chǎn)生噪音。

安裝位置與汽車環(huán)境

在汽車應(yīng)用中，這意味著傳感器的位置需要盡可能靠近路面，也就是說需要將傳感器安裝在汽車的底部。這對產(chǎn)品設(shè)計來說是一種挑戰(zhàn)

汽車的行車環(huán)境堪稱世界上最復(fù)雜的環(huán)境之一。汽車和其他車輛被要求設(shè)計成能夠在多種環(huán)境下進行工作。從冰天雪地的北極圈到酷熱的赤道沙漠，汽車需要能承受環(huán)境溫度從零下40攝氏度到接近水的沸點。

汽車零部件還必須能夠承受化學(xué)侵蝕。有些國家寒冷多冰雪天氣，往往使用鹽來幫助保持道路暢通，減少結(jié)冰。安裝在汽車底部的設(shè)備則會暴露于含有鹽水的路面, 另外，還有可能接觸到其他化學(xué)物質(zhì),包括路面上的燃料和潤滑劑。

同時，還必須考慮設(shè)備的物理風(fēng)險。一般情況下，汽車制造商設(shè)計的汽車都會在全球銷售。設(shè)計師必須考慮日常行駛中特殊道路，軌道和山路可能對車輛底部造成的損害。即使像普通家用汽車，只是行駛在一般的城市道路，在行駛過程中也會受到砂礫、石塊和其他碎片的影響。

RNC（路面噪音消除）傳感器及組件在設(shè)計初期就要考慮到這些極端條件。選材方面也尤為重要，需同時滿足抗極端溫度和防止化學(xué)品侵蝕的材料。必須設(shè)計為物理強度大，同時保持質(zhì)量輕巧。此外，易于安裝，安全，能夠承受車輛振動和沖擊。

Molex莫仕 RNC 傳感器

該傳感器可用于多種不同的外殼中，以適應(yīng)不同車輛安裝位置，包括縱向安裝和垂直定位。?

該傳感器包括集成的連接器，易于與車輛的電纜系統(tǒng)連接。該連接器是Molex莫仕自有的Mini50系列，與傳統(tǒng)的USCAR 0.64mm連接器相比，節(jié)省了大量空間。這也使得傳感器的設(shè)計盡可能的小，便于安裝在盡可能接近產(chǎn)生噪音的地方。正如我們所看到的，這個安裝位置對于消除噪音最為有效。

菊鏈式串接

從功能上講，每個傳感器都將通過單獨的電纜直接連接到信號處理器，這被稱為“自主管理”。Molex莫仕的解決方案是使用菊花鏈連接傳感器。每個傳感器連接到下一個的序列多達9個單元。這減少了提供必要連接所需的電纜長度，并可減少電纜重量的30%。

在普通汽車中的被動降噪材料的重量可達60磅，而豪華品牌汽車中更是超過100磅。這不利于車輛的性能，而且材料和安裝的成本高昂。RNC系統(tǒng)不但節(jié)約材料本，減輕了重量和安裝成本。

性能優(yōu)越的傳感器

噪聲消除系統(tǒng)要在極短的時間內(nèi)接收和分析信號，以產(chǎn)生反向信號。低延遲傳感器能夠響應(yīng)快速有效的響應(yīng)。

Molex莫仕RNC傳感器的延遲小于150μs, 優(yōu)于當前市場上的其他同類產(chǎn)品。這種低延遲提高了噪音消除系統(tǒng)的有效性，可以對路面噪音狀況做出快速反應(yīng)。

傳感器有效性的另一個關(guān)鍵指標是噪聲密度。雖然目標是讓傳感器檢測到所有信號，但現(xiàn)實存在一個閾值或噪聲下限。傳感器無法檢測到低于此閾值的信號。就路面噪音而言，以較低的速度行駛會減少噪音。帶有高噪音下限的傳感器將無法檢測到低速產(chǎn)生的低噪音，從而導(dǎo)致降噪無效。

Molex RNC Sensor ?Molex莫仕RNC傳感器
NDRNC < 100μg/√Hz
Allows vehicle to measure road noise at slower speeds?
Enables senso placement farther from energy source
允許車輛以較慢的速度行駛時測量路面噪音，
可以將傳感器的位置放置于離聲源較遠的位置?

Captured WaveForm 捕捉波形
How low of an excitation sensor can measure
能測量到多低的噪音

Competing Sensor 反向傳感器
NDComp >> 100μg/√Hz

Molex莫仕傳感器的設(shè)計具有較低的噪聲下限，因此可以檢測到更大比例的原始波形，允許在低速行駛時消除噪聲。這種極致靈敏度的優(yōu)勢在于它允許傳感器咱裝在離噪聲源更遠的地方。這使得設(shè)計師能夠講傳感器安裝在更有利的位置, 可以對傳感器進行保護或縮短短電纜長度。

結(jié)論

編輯：hfy