¿Es posible cancelar un ruido con un anti-ruido? - vea la respuesta en este artículo.
Una tecnología muy importante que se está implantando en los vehículos modernos es la de la cancelación de ruido ANC o Active Noise Cancel. Vea en este artículo cómo se puede cancelar un ruido con un anti-ruido.
Los vehículos deben ser cada vez más silenciosos, pero es imposible evitar que partes móviles, como el motor, no emiten ruidos. Lo que se hace normalmente es tratar de sofocar al máximo esos ruidos, utilizando las más diversas técnicas como materiales acústicos, etc.
Sin embargo, la electrónica puede ayudar a eliminar los ruidos de una forma bastante simple, basada en un principio de la física que la mayoría de la gente conoce: la interferencia.
Lo que ocurre en este caso es que dos señales acústicas de la misma frecuencia cuando combinados van a crear puntos en que la amplitud del sonido es la suma de sus amplitudes (interferencia constructiva) y puntos donde la amplitud es nula (interferencia destructiva), o sea, simplemente la cancelación del sonido, como muestra la figura 1.
Así, la idea de muchos fabricantes de chips que trabajan con procesamiento digital de señales, como Texas Instruments, es colocar micrófonos en lugares estratégicos del coche y procesando la señal captada, generar señales de fases opuestas y enviarlas, obteniéndose así la cancelación del ruido. En la figura 2 tenemos un diagrama de bloques de una solución de este tipo sugerida por Texas Instruments.
En esta solución, los micrófonos captan el ruido, amplifican y lo aplican a un CODEC de audio que procesa la señal para aplicación en un DSP (Digital SIgnal Processor o Procesador Digital de Señales. La señal es entonces trabajada para tener su fase invertida digitalmente y después aplicado al CODEC ahora en el sentido inverso, pues el CODEC codifica y decodifica las señales.
De nuevo en la forma analógica la señal con la fase invertida se amplifica en un amplificador de potencia y se reproduce de tal forma que se cancela el ruido.
El sistema recibe la denominación ANC (Active Noise Cancel) para ser diferenciado de los sistemas pasivos (PNC) que se basan en materiales capaces de absorber los ruidos.
Limitaciones y ventajas
El sistema ANC es más eficiente con los ruidos de baja frecuencia, pues teniendo una longitud de onda mayor, en una cierta banda de cancelación tenemos sonidos con amplitud suficiente pequeños para no ser percibidos.
Con un sonido agudo, los picos de cancelación y no cancelación quedar muy próximos pudiendo ser percibidos cuando se mueve la cabeza en el ambiente en que el sistema opera.
La ventaja del sistema está en la no necesidad de materiales que pueden ser pesados o difíciles de instalar, como los revestimientos.
Conclusión
Si bien en un entorno de dimensiones limitadas como es el del coche esta solución puede ser implantada con cierta facilidad, nada impide que la cancelación de ruido con el anti-ruido pueda encontrar otras aplicaciones.
En la aviación e incluso en otros tipos de vehículos sujetos a ruidos el sistema puede operar y hasta ser su aplicación extendida a ambientes domésticos, comerciales y principalmente industriales.
Finalmente tenemos su aplicación en auriculares que pueden ser muy útiles en ambientes ruidosos, como los mostrados en la figura 3.
