Los vehículos eléctricos son demasiado silenciosos

Los vehículos eléctricos son demasiado silenciosos, los sensores activos con cancelación de ruido pueden silenciar el ruido de la carretera


Aquellos que han estado en vehículos eléctricos antes a menudo informan que los motores prácticamente no hacen ruido, especialmente en comparación con los automóviles convencionales. Si bien esta característica puede parecer una ventaja para la experiencia del usuario, los ocupantes pueden escuchar alternativamente ruidos de la carretera que normalmente son ahogados por los motores de combustión.


Según el fabricante de electrónica automotriz Molex, estos ruidos a menudo vienen en forma de zumbido, un sonido de banda ancha de baja frecuencia transmitido desde las superficies de la carretera al vehículo a través de los neumáticos, la suspensión y los componentes de la carrocería.


En el mejor de los casos, el ruido incesante de la carretera puede resultar molesto; en el peor de los casos, puede provocar somnolencia en los conductores.


Como tal, la cancelación activa del ruido, y específicamente la cancelación del ruido de la carretera en los vehículos eléctricos, se ha convertido en un enfoque para los diseñadores de electrónica que se esfuerzan por mejorar los sistemas ADAS y la experiencia general del usuario automotriz.


Cancelación activa de ruido: desde auriculares hasta vehículos eléctricos


Los diseñadores electrónicos encargados de eliminar el ruido de la carretera ahora están recurriendo a la tecnología de cancelación activa de ruido (ANC). ANC no es una tecnología nueva de ninguna manera. En 1994, los colaboradores de IEEE definieron ANC como una fuente de ruido secundaria que crea un campo acústico para eliminar el ruido no deseado.


Este sistema a menudo incluye dos sensores: uno para medir el campo de ruido y otro para medir el ruido atenuado (o cancelado). Este sistema ANC de dos sensores a menudo incluirá un sensor de entrada, un sensor de error, un filtro adaptativo y una fuente de cancelación.



Diagrama de bloques de un sistema ANC típico. Imagen utilizada por cortesía de IEEE

El ANC se asocia comúnmente con los auriculares con cancelación de ruido, que incluyen controladores adaptativos y rutas de cancelación. Ahora, los fabricantes de automóviles están adaptando los sistemas ANC como una alternativa pequeña y eficiente a los materiales absorbentes de sonido grandes y costosos que normalmente aislarían los interiores de los automóviles de los ruidos de la carretera.


Un sistema de cancelación de ruido en la carretera


Esta semana, Molex anunció su solución para el ruido de la carretera no deseado: una familia de sensores de micrófono y acelerómetro con cancelación de ruido en la carretera (RNC) que aprovechan las tecnologías de cancelación activa de ruido (ANC).



Sensor Molex RNC. Imagen utilizada por cortesía de Molex

Para hacer frente a los entornos hostiles de un automóvil, el nuevo sensor utiliza la tecnología Automotive Audio Bus (A2B) de Analog Devices para transmitir señales de ruido a la unidad de procesamiento en menos de dos milisegundos. Una vez procesado, el sistema produce una forma de onda destructiva para cancelar el ruido.


Juntos, los sensores RNC de Molex y la tecnología A2B de ADI convierten la vibración del chasis del EV en una señal que produce una onda de sonido de cancelación.


Los nuevos sensores también son compatibles con el software “Active Acoustics” de Silentium, un especialista en software ANC. En combinación con este software, Molex dice que sus sensores pueden eliminar «hasta el 90% de los ruidos no deseados en una banda ancha de frecuencias (de 20 Hz a 1 kHz)».


Trabajando en equipo con la tecnología de red A2B de ADI


El tiempo es clave para cancelar la onda de sonido no deseada. Molex tiene la intención de instalar de cuatro a ocho de sus nuevos sensores en el bastidor del chasis para capturar la energía de vibración lo antes posible. Además, la tecnología de red A2B acorta el tiempo que tarda el sensor en recibir la señal de vibración.


Con la tecnología A2B, los sensores se pueden conectar en cadena en lugar de un patrón de estrella, que se usa convencionalmente. Esto reduce significativamente el peso del cableado y las fallas asociadas.



Conexión en cadena con los nuevos sensores Molex. Imagen utilizada por cortesía de Molex

Además, Molex afirma que esta técnica de enrutamiento minimiza el tiempo de viaje de la señal al procesador, lo que permite respuestas más rápidas y una cancelación de ruido más eficiente.


RNC elimina la «hipnosis de la carretera»


Si bien una de las virtudes de los vehículos eléctricos es su propulsión silenciosa, la compensación, desde la perspectiva del diseño y del usuario, son los problemas con el ruido de la carretera. Molex dice que sus nuevos sensores junto con la tecnología de red de ADI pueden ayudar a mejorar el RNC al acelerar el tiempo de cancelación de ondas sonoras y ahorrar el peso del cableado.


Los sensores RNC, la tecnología A2B y el software Active Acoustics también brindan valiosos beneficios de seguridad al eliminar el ruido de la carretera, que puede tener un efecto soporífero en los conductores.


«Trabajar con Molex acelera nuestra capacidad para marcar el comienzo de una nueva era de experiencias de conducción más seguras y agradables», explica Yoel Naor, director ejecutivo de Silentium. «La perfecta integración de los sensores de Molex con nuestro software también reduce los ciclos de diseño automotriz y los costos de ingeniería».