Hyundai Motor Group: prima tecnologia per la riduzione del rumore

• Lo sviluppo del primo sistema Road Noise Active Noise Control (RANC) al mondo ha permesso di oltrepassare i limiti degli attuali sistemi di controllo del rumore
• Il processore di segnale digitale (DSP) analizza il rumore ed emette un’onda sonora invertita in soli 0.002 secondi
• La riduzione del rumore arriva fino a 3dB, permettendo risultati ai vertici del mercato
• Nei veicoli elettrici e a celle a combustibile, il sistema risulta in un silenzio quasi assoluto all’interno dell’abitacolo

Hyundai Motor Group ha annunciato lo sviluppo del primo sistema Road Noise Active Noise Control (RANC) al mondo, che riduce drasticamente il rumore percepito all’interno dell’abitacolo dei veicoli.

RANC si basa sull’attuale tecnologia Active Noise Control (ANC) del Gruppo, che già è in grado di ridurre attivamente il rumore emettendo onde sonore con frequenza invertita rispetto a quanto registrato. ANC è una tecnologia gestita da un software che analizza il rumore della strada e del motore all’interno dell’abitacolo, e si contrappone al metodo passivo che blocca le onde sonore attraverso l’isolazione.

Il metodo esistente prevede isolamenti acustici e ammortizzatori dinamici che aumentano il peso dei veicoli e non riescono a bloccare completamente il rumore. La tecnologia ANC – già disponibile su alcuni veicoli del Gruppo – utilizza invece componenti sensibilmente più leggeri come microfoni e controllers per monitorare il rumore, e lo riduce in maniera più efficiente.

Tuttavia, a causa di limitazioni nella tecnologia di misurazione e analisi del rumore, era possibile utilizzare l’Active Noise Control solo quando la presenza di onde sonore era prevedibile e il rumore costante. Questa tecnologia del Gruppo è stata solitamente utilizzata per minimizzare la presenza di rumore proveniente dal motore ma, impiegando questo solo 0.009 secondi a raggiungere i passeggeri, l’ANC poneva dei limiti.

Con la prima tecnologia RANC, Hyundai Motor Group è in grado di migliorare notevolmente il comfort acustico degli abitacoli. Il nuovo sistema è capace di analizzare in tempo reale diverse tipologie di rumore e produrre onde sonore invertite. Ad esempio, ci sono tipi di suoni provenienti dalla strada che il Road Noise Active Noise Control può processare, come le risonanze create tra ruote e pneumatici o il rumore dato dal rotolamento delle gomme sull’asfalto.

Il principio di funzionamento è il seguente: utilizzando un sensore di accelerazione, RANC calcola le vibrazioni dalla strada al veicolo e il computer di controllo ne analizza il suono. Vista l’ottimizzazione nel calcolo e nel trasferimento dei dati, la generazione di un’onda sonora invertita da parte del DSP (Digital Signal Processor) richiede solo 0.002 secondi. Il microfono, inoltre, monitora costantemente il risultato dell’operazione e invia le informazioni al DSP. In questo modo, RANC è in grado di condurre analisi accurate e ridurre rapidamente il rumore anche in maniera diversificata per i sedili di guidatore, passeggero anteriore e passeggeri posteriori.

Nei test effettuati su diverse superfici stradali, a diverse velocità e in posizioni dei sedili variabili, RANC è stato in grado di ridurre di 3dB il rumore all’interno dell’abitacolo, circa la metà del livello rispetto ai veicoli senza RANC. Grazie a questo, il Gruppo può potenzialmente diminuire la massa non sospesa dei propri modelli, impiegando meno materiali fonoassorbenti e ammortizzanti.

Hyundai Motor Group ha completato sei anni di ricerca e sviluppo per arrivare alla possibilità di produrre in massa la tecnologia. In particolare, la fase di pre-produzione ha richiesto una forma di open innovation tra industria e mondo accademico, con la partecipazione di Korea Advanced Institute of Science and Technology, WeAcom, ARE, BurnYoung e altri. Inoltre, la messa in produzione di massa è stata predisposta in collaborazione con Harman, azienda globale di audio per veicoli.

Hyundai Motor Group ha concluso in Corea e America le domante di brevetto in merito alla posizione dei sensori e alla metodologia di selezione del segnale, che sono alla base della tecnologia RANC.

Guardando al futuro, la silenziosità dell’abitacolo diventerà sempre più importante con il graduale allontanamento dalle soluzioni di propulsione a combustione interna. Il rumore all’interno del veicolo deriva principalmente da tre fonti: motore, rotolamento degli pneumatici e fruscii aerodinamici. I powertrain elettrici e fuel cell non generano rumore, perciò diminuire quello generato dalle altre due fonti diventa ancora più fondamentale. L’utilizzo di RANC può ridurre significativamente questi rumori, creando un ambiente silenzioso e tranquillo all’interno dell’abitacolo dei futuri veicoli elettrici e a celle a combustibile.

RANC è una tecnologia eccezionale che porta la tecnologia NVH a un nuovo livello. Continueremo a sviluppare le tecnologie NVH (Noise, Vibration, Harshness) per donare ai clienti il massimo livello di silenziosità.

Gangdeok LeeRicercatore presso l’NVH Research Lab

La tecnologia sarà inizialmente applicata a un futuro modello del brand Genesis.