BMW Group Acoustics

โพสต์เมื่อ 29 มิถุนายน 2010 เวลา 3:47 น. หมวดหมู่: ข่าวประชาสัมพันธ์ โดย ป๋าซุ่ม..ขยุ้มหัวใจ

BMW Group Acoustics

ก้าวหน้าอีกขั้นด้วย เทคโนโลยี Intelligent Acoustics Lightweight Construction และเทคโนโลยี Active Sound Design

มิวนิค บีเอ็มดับเบิลยู กรุ๊ป นำเสนอเทคโนโลยีขั้นก้าวหน้าในด้าน Acoustic Engineering ด้วยเทคโนโลยี Intelligent Acoustics Lightweight Construction ที่ช่วยลดเสียงรบกวนที่ไม่พึงประสงค์เล็ดลอดเข้ามาในห้องโดยสาร และในเวลาเดียวกัน ด้วยโครงสร้างน้ำหนักเบา มันยังช่วยประหยัดน้ำมันและลดการคายไอเสียตาม ปรัญชา EfficientDynamics อีกด้วย นอกจากนั้น วิศวกรของศูนย์วิจัยและพัฒนาของบีเอ็มดับเบิลยู กรุ๊ป ยังคิดค้นเทคโนโลยี Active Sound Design ซึ่งเป็นการสังเคราะห์เสียงเครื่องยนต์ เพื่อเสริมอรรถรสและความเพลิดเพลินในการขับขี่ด้วย

เทคโนโลยี Intelligent Acoustics Lightweight Construction
สร้างเสียงเงียบ เพื่อความสุนทรียภาพในการขับขี่สูงสุด
อีกทั้งยังช่วยลดน้ำหนัก เพื่อความปราดเปรียว ประหยัดน้ำมัน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

เทคโนโลยี Intelligent Acoustics Lightweight Construction สามารถช่วยลดน้ำหนักของระบบซับเสียงลงครึ่งหนึ่งของระบบการซับเสียงแบบดั้งเดิม นอกจากนั้น ยังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับเสียงรบกวนได้ดีกว่าเดิมด้วย โดยเทคโนโลยี Intelligent Acoustics Lightweight Construction ได้แบ่งหัวใจของการทำงานของระบบลดเสียงรบกวนออกเป็น 3 ส่วน ดังต่อไปนี้

(1) การลดเสียงรบกวนและการสั่นของแหล่งกำเนิดเสียง คือ เครื่องยนต์ ด้วยการออกแบบโครงสร้างบล็อคเครื่องยนต์ด้วยเทคนิค Ribbing ซึ่งเป็นการสร้าง ‘สันนูน’ ขึ้นบนพื้นผิวอลูมิเนียมตลอดความยาวของบล็อคเครื่องยนต์ เพื่อที่จะช่วยลดการสั่นสะเทือนของเครื่องยนต์ ที่นอกจากจะสร้างความรำคาญในลักษณะของการสั่นแล้ว ยังเป็นต้นกำเนิดของเสียงรบกวนด้วย ในระบบแบบดั้งเดิม วิศวกรจะลดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน ด้วยการบุวัสดุที่มีหน้าที่ซับเสียง ซึ่งถ้าจะให้มีประสิทธิภาพการซับเสียงและการสั่นสะเทือนที่ดีแล้ว ก็มักจะมีน้ำหนักมากตามกันด้วย ดังนั้นการใช้โครงสร้างแบบ Ribbing จึงเป็นการลดเสียงรบกวนและแรงสั่นสะเทือนที่ต้นกำเนิดโดยตรง อีกทั้งยังช่วยลดน้ำหนักด้วย ซึ่งจะส่งผลดีในแง่ของความปราดเปรียวของการขับขี่ การประหยัดน้ำมัน และการลดการคายไอเสีย ตามหลักปรัญชา EfficientDynamics ด้วย

(2) การสร้าง Acoustic Capsule ล้อมรอบแหล่งกำเนิดเสียง เช่น เครื่องยนต์และซุ้มล้อ เพื่อลดคลื่นเสียงที่จะถูกแผ่กระจายไปสู่ภายในห้องโดยสาร วิศวกรของบีเอ็มดับเบิลยู กรุ๊ป ได้ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการออกแบบและการผลิต ผนวกกับห้องปฏิบัติการด้าน Acoustic ที่ทันสมัย เพื่อศึกษาลงลึกในรายละเอียดของจุดกำเนิดเสียงและแรงสั่นสะเทือน เพื่อที่จะสามารถเข้าป้องกันการกระจายของคลื่นเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ในคอนเซ็ปต์เดิม คลื่นเสียงและแรงสั่นสะเทือนจะถูกปล่อยให้มีการส่งผ่านไปสู่โครงสร้างส่วนอื่นๆ ของตัวรถที่ไกลจากแหล่งกำเนิด ซึ่งจะเกิดการสะท้อนของคลื่นเสียงและแรงสั่นสะเทือนไปทั่วตัวรถ แล้วใช้ฉนวนบุซับเสียงและแรงสั่นสะเทือนล้อมรอบห้องโดยสาร ซึ่งต้องใช้วัสดุที่มีความหนาและมีน้ำหนักมากเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการลดเสียงรบกวนที่ดี แต่ในคอนเซ็ปต์ใหม่ วิศวกรของบีเอ็มดับเบิลยู กรุ๊ป จะสร้าง Acoustic Capsule ล้อมรอบแหล่งกำเนิดเสียง เช่น เครื่องยนต์และซุ้มล้อ โดยตรง เพื่อลดการแผ่ของคลื่นเสียงและแรงสั่นสะเทือนที่ต้นกำเนิดโดยตรงชั้นหนึ่งก่อน จึงเป็นการแบ่งเบาภาระของฉนวนซับเสียงรอบห้องโดยสารได้เป็นอย่างมาก ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้ คือ การมีประสิทธิภาพการลดเสียงรบกวนที่ดีขึ้น อีกทั้งยังช่วยลดน้ำหนักของระบบฉนวนซับเสียงโดยรวมด้วย

(3) การลดเสียงรบกวนและการเพิ่มความลู่ลมของระบบโครงสร้างพื้นรถยนต์ ด้วยการประยุกต์ใช้วัสดุ LWRT Lightweight Reinforced Thermoplastic ในการผลิตช่องทางเดินลมใต้ท้องรถ (Underbody moulding) ที่ปัจจุบันใช้วัสดุ Polypropylene ที่มีความหนาและหนักกว่า ด้วยวัสดุ LWRT ช่องทางเดินลมใต้ท้องรถ จะมีความหนาของวัสดุเพียง 2-8 มิลลิเมตร จากเดิมที่มีความหนาถึง 30 มิลลิเมตร และช่องทางเดินลมใต้ท้องรถที่ผลิตจากวัสดุ LWRT มีน้ำหนักเพียง 50% ของวัสดุปัจจุบัน ที่สำคัญ นอกจากคุณสมบัติด้านแอร์โร่ไดนามิกส์ที่ดีเช่นเดิมแล้ว ยังมีความสามารถในการซับเสียงดีกว่าเดิมด้วย

เทคโนโลยี Intelligent Acoustics Lightweight Construction เป็นก้าวสำคัญในการผนวกเป้าหมายด้าน Acoustic Engineering เข้ากับปรัชญา EfficientDynamics แต่เดิมวิศวกรมุ่งเน้นเพียงการออกแบบระบบซับเสียงและแรงสั่นสะเทือน เพื่อลดเสียงรบกวนและเป็นการเพิ่มสุนทรียภาพการขับขี่ แต่ด้วยวิสัยทัศน์ด้าน EfficientDynamics วิศวกรของบีเอ็มดับเบิลยู กรุ๊ป จึงมุ่งมั่นและเอาใจใส่ แม้กระทั่งในรายละเอียดเล็กๆน้อยๆ เพื่อคิดค้นเทคโนโลยี Intelligent Acoustics Lightweight Construction ที่ให้ประสิทธิภาพการลดเสียงรบกวน อีกทั้งยังลดน้ำหนัก ประหยัดน้ำมัน และลดการคายไอเสีย ไปในเวลาเดียวกัน

เทคโนโลยี Active Sound Design
อีกก้าวกับการสังเคราะห์เสียงเครื่องยนต์
เพื่อเสริมอรรถรสและความเพลิดเพลินในการขับขี่

การศึกษาวิจัยพฤติกรรมของผู้ใช้รถยนต์พบว่า ‘ในขณะเดียวกับที่ผู้ขับขี่ไม่ต้องการได้ยินเสียงที่ไม่พึงประสงค์ เช่น เสียงรบกวนจากเครื่องยนต์ เสียงยางบดพื้นถนน หรือเสียงลมปะทะ ผู้ขับขี่ก็ต้องการได้ยินเสียงที่ไพเราะระหว่างการขับรถ ซึ่งอาจจะเป็นเสียงดนตรีจากระบบเครื่องเสียงภายในรถ หรือเป็นเสียงคำรามของเครื่องยนต์และท่อไอเสีย ที่ตอบสนองกับสภาวะการขับขี่ เพื่อเพิ่มความเร้าอารมณ์ รู้สึกได้ถึงแรงขับเคลื่อนของตัวรถ’

การออกแบบเสียงเครื่องยนต์ไม่ใช่เรื่องแปลกใหม่ และอาจจะถือเป็นเรื่องปกติด้วยซ้ำ สำหรับการออกแบบรถสปอร์ต ที่วิศวกรจะออกแบบให้ระบบดูดอากาศ เครื่องยนต์ และระบบท่อไอเสีย ส่งเสียงคำรามที่แตกต่างกันในแต่ช่วงรอบเครื่องยนต์ มันเป็นการตอบสนองการขับขี่ผ่านโสตประสาท ให้เข้ากับแรงขับเคลื่อนที่ผู้ขับรู้สึกได้ผ่านประสาทสัมผัส แต่เทคโนโลยี Active Sound Design ที่วิศวกรของบีเอ็มดับเบิลยู กรุ๊ป กำลังศึกษาค้นคว้าอยู่นี้ เป็นอีกขั้นของวิศวกรรมด้านเสียง โดยเทคโนโลยี Active Sound Design จะเป็นการ ‘สังเคราะห์เสียง’ ขึ้นมา (ไม่ใช่การออกแบบเสียงท่อ หรือการขยายเสียงจากระบบดูดอากาศหรือเครื่องยนต์) และกระจายเสียงผ่านระบบเครื่องเสียงภายในตัวรถ เพื่อให้บรรลุความต้องการด้านโสตสัมผัสของผู้ขับขี่ โดยไม่ต้องอาศัยการออกแบบเสียงเครื่องยนต์หรือเสียงจากท่อไอเสีย  

เทคโนโลยี Active Sound Design จะช่วยตอบสนองความต้องการแบบควบคู่ของลูกค้า ที่ต้องการเสียงคำรามของเครื่องยนต์ที่เร้าใจ ให้เหมาะสมกับคาร์แรกเตอร์ความสปอร์ตของบีเอ็มดับเบิลยู หรือ มินิ แต่ก็ต้องการรถยนต์ที่ประหยัดน้ำมันเป็นเลิศ ซึ่งมักจะเป็นรถที่ใช้เครื่องยนต์ขนาดเล็กและเครื่องยนต์ดีเซล ถึงแม้ว่าเครื่องยนต์ขนาดเล็กและเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่จะสามารถสร้างกำลังขับสมรรถนะสูงได้ มันก็มีข้อจำกัดในการออกแบบเสียงให้ดุดันน่าเกรงขาม ด้วยเทคโนโลยีสังเคราะห์เสียง Active Sound Design รถสมรรถนะสูงอย่าง MINI Cooper S ก็สามารถให้เสียงที่ดุดันเร้าใจ ราวกับขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์แบบ V8 ให้กับผู้ขับขี่ได้

ระบบ Active Sound Design จะรับสัญญาณจากรอบเครื่องและลักษณะการกดแป้นคันเร่ง แล้วจึงคำนวณเสียงสังเคราะห์ที่เหมาะสมเป็นธรรมชาติ เพื่อส่งผ่านระบบเครื่องเสียงเซอร์ราวด์ภายในห้องโดยสาร เนื่องจากประสาทสัมผัสของคนเรา มีความสามารถในการแยกเสียง และมีความละเอียดอ่อนต่อทิศทางและระดับเสียงเป็นอย่างมาก นอกจากนั้นภายในจิตใต้สำนึกของคนเรา การรับรู้ด้านเสียงจะถูกประมวลผลผนวกรวมกับประสาทสัมผัสด้านอื่น เช่น การมองเห็น และ ความรู้สึกถึงแรงขับเคลื่อน ดังนั้นการออกแบบระบบ Active Sound Design จึงเป็นศาสตร์ที่ต้องอาศัยความปราณีตละเอียดอ่อนเป็นอย่างมาก เพื่อให้ได้เสียงที่เป็นธรรมชาติกลมกลืนไปกับความรู้สึกของผู้ขับขี่

ในปัจจุบัน การพัฒนาเทคโนโลยี Active Sound Design ยังอยู่ในระดับ Prototype ซึ่งคาดว่าจะสามารถนำมาใช้กับรถยนต์รุ่นต่างๆ โดยเฉพาะรถยนต์สปอร์ตที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล ได้ในอนาคตอันใกล้ นอกเหนือจากนั้น ยังสามารถประยุกต์ใช้กับเทคโนโลยีขับเคลื่อนในอนาคตอย่างเช่น ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า ที่ไม่มีเสียงได้อีกด้วย