Dźwięk to nic innego jak fala ciśnienia. Impulsy wysokiego i niskiego ciśnienia powietrza przepływają przez atmosferę. Poruszają się z prędkością dźwięku.
W silniku impulsy te pojawiają się, gdy otwiera się zawór wydechowy. Uwolniony gaz pod wysokim ciśnieniem przedostaje się do układu wydechowego. Cząsteczki tego gazu zderzają się w rurze z cząsteczkami gazu o niższym ciśnieniu. Gromadzą się. Następnie gromadzą się przeciwko cząsteczkom znajdującym się dalej w linii. Tworzy to obszar niskiego ciśnienia za tym „opakiem”. Fala dźwiękowa przemieszcza się przez rurę znacznie szybciej niż same spaliny.
Kiedy te impulsy ciśnienia dotrą do ucha, błona bębenkowa wibruje. Twój mózg interpretuje ten ruch jako hałas. Dwa czynniki decydują o tym, jak to postrzegasz.
- Częstotliwość określa wysokość tonu. Wyższa częstotliwość fal oznacza, że ciśnienie powietrza zmienia się szybciej. Wyższe prędkości obrotowe silnika powodują wyższy skok. Wolniejsze wibracje brzmią niżej.
- Amplituda steruje głośnością. Większa amplituda powoduje większy ruch błony bębenkowej. Postrzegasz to jako głośniejszy dźwięk.
Oto dziwna część. Możesz dodać fale dźwiękowe, aby uzyskać mniejszy dźwięk. Tak, rzeczywiście.
Nauka o niszczycielskich zakłóceniach
Brzmi to sprzecznie z intuicją. Jak zagłuszyć hałas, dodając więcej hałasu? Sekret tkwi w interakcji fal.
Kiedy spotykają się dwie fale, nakładają się na siebie. Jeśli szczyt jednej fali zbiega się z dołem drugiej, znoszą się one wzajemnie. Nazywa się to destrukcyjną ingerencją.
Wyobraź sobie zmarszczki na stawie. Jeśli w odpowiednim momencie rzucimy dwa kamienie, grzbiety i doliny wyrównają powierzchnię. Żadnych zmarszczek. Żadnej fali. Cisza.
Inżynierowie stosują tę zasadę podczas dostrajania układu wydechowego. Kontrolując długość i średnicę rur, mogą synchronizować impulsy ciśnienia tak, aby spotykały się w przeciwfazie. Wysokie ciśnienie z jednego impulsu spotyka się z niskim ciśnieniem z drugiego. Są zneutralizowane.
W ten sposób nowoczesne tłumiki zmniejszają poziom hałasu. Nie tylko blokują dźwięk. Projektują to. Celem jest, aby fale znosiły się nawzajem, zanim dotrą do ucha.
To nie magia. To jest fizyka. I dlatego na biegu jałowym Twój samochód nie brzmi jak silnik odrzutowy.
Ale tłumienie dźwięku to tylko połowa sukcesu. Musisz także kontrolować dźwięk, który chcesz słyszeć. Głęboki ryk V8. Wysoki pisk turbiny. To wymaga innego podejścia.
Kontrola dźwięku wydechu
Nie wszystkie częstotliwości są sobie równe. Niektóre dźwięki są bardziej irytujące niż inne. Wysoki pisk jest znacznie bardziej irytujący niż niski warczenie.
Inżynierowie skupiają się na częstotliwości podstawowej silnika. Jest to podstawowy dźwięk ustalany na podstawie kolejności zapłonu i obrotów. Wszystko inne to harmonia lub dysonans.
Częstotliwości harmoniczne są zgodne z tonem podstawowym. Brzmią muzycznie. Dysonansowe częstotliwości wchodzą w konflikt. Brzmią ostro.
Regulując układ wydechowy, tunery mogą wzmacniać harmoniczne i tłumić dysonanse. Tutaj wkracza sztuka projektowania układu wydechowego. Nie chodzi tylko o głośność. Chodzi o charakter.
Możesz kształtować dźwięk. Możesz zrobić to głębiej. Oszust. Głośniej. Cichy.
Możliwości są nieograniczone. Ale jest granica. Физика всегда побеждает. Nie da się całkowicie wyeliminować dźwięku. Można go jedynie przesuwać.
