เสียงของรถแข่งเปิดเผยประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ กลยุทธ์การแข่งรถ

พวกเขาพัฒนาวิธีวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ที่ "ฟัง" ระดับเสียงที่มาจากรถยนต์และดึงข้อมูลที่มีค่าออกมา Giorgio Rizzoni รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลและผู้อำนวยการศูนย์วิจัยยานยนต์แห่งรัฐโอไฮโอกล่าวว่า เทคนิคเดียวกันนี้สามารถใช้ในการวัดประสิทธิภาพของเครื่องจักรที่ซับซ้อน เช่น กังหันของโรงไฟฟ้า Rizzoni ดำเนินงานนี้ร่วมกับ Yann Guezennec รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกล และ Matthew Barga นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Barga นำเสนอข้อค้นพบเหล่านี้เมื่อวันที่ 4 พฤศจิกายนที่เมืองโคลัมบัสในที่ประชุมของสมาคมอะคูสติกแห่งอเมริกา “การแข่งรถกลายเป็นสนามที่มีเทคนิคสูงมาก” กล่าวโดย Guezennec และทีมแข่งต่างใช้อุปกรณ์ที่ทันสมัยมากมายเพื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพของรถของตนเองและของคู่แข่ง การถอดรหัสข้อมูลที่เป็นประโยชน์จากเสียงเครื่องยนต์นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย Rizzoni อธิบาย “เครื่องยนต์คำรามในหลายระดับเสียงพร้อมกัน เหมือนกับฮาร์โมนิกของเครื่องดนตรี การเปลี่ยนแปลงของระดับเสียงเมื่อรถส่งเสียงหวือหวาโดยทำให้เรื่องซับซ้อนมากขึ้น” เขากล่าว “กุญแจสำคัญคือการลดเสียงรบกวนทั้งหมดให้เหลือเพียงสิ่งเดียว เช่น RPM ของเครื่องยนต์ เพื่อให้เราสามารถนำเสนอข้อมูลที่ไม่สามารถใช้ได้โดยตรง” Guezennec กล่าว วิศวกรได้พัฒนาสมการเพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงความถี่ของเสียง รถ ยนต์เมื่อเวลาผ่านไป ที่ข้างแทร็ก พวกเขาสามารถบันทึกเสียงของรถและคำนวณความเร็วและวิถีการเคลื่อนที่ของมันในคอมพิวเตอร์ “จากข้อมูลสองส่วนดังกล่าว เราสามารถเข้าใจทุกอย่างที่เราต้องการทราบได้เกือบทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นกลยุทธ์ของทีม ความสามารถของเครื่องยนต์ วิธีเปลี่ยนเกียร์ของคนขับ” Guezennec กล่าว ตัวอย่างเช่น วิศวกรเปรียบเทียบการบันทึกเสียงเครื่องยนต์จากรถสองคันที่วิ่งวนในเส้นทางเดียวกัน และสามารถบอกได้จากข้อมูลถึงความแตกต่างของเวลาในการขนส่งบริเวณทางโค้งระหว่างรถสองคัน คุณสมบัติอีกประการหนึ่งที่วิศวกรของรัฐโอไฮโอสามารถถอดรหัสได้คือ อัตราทดเกียร์ หรือความแตกต่างระหว่างจำนวนฟันบนเฟืองของรถยนต์ ส่วนหนึ่งของกลยุทธ์ ทีมแข่งจะปรับแต่งเกียร์ก่อนการแข่งขันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ และรักษาอัตราส่วนสุดท้ายไว้เป็นความลับ ก่อนหน้านี้ วิศวกรได้บันทึกเสียงของรถแข่ง Ferrari และ McLaren-Mercedes ที่งาน Grand Prix of the Republic of San Marno ในปี 1998 การวิเคราะห์เสียงของพวกเขาในขณะที่รถสองคันแล่นไปตามทางตรงและทางโค้ง 2 โค้งเผยให้เห็นว่า McLaren-Mercedes ใช้เวลาขนส่งสั้นกว่าเฟอร์รารี่ถึง 0.5 วินาที Rizzoni อธิบายว่ากองทัพเรือใช้เทคโนโลยีที่คล้ายกันเพื่อระบุเสียงใต้น้ำและตรวจสอบเครื่องจักรบนเรือ “เราได้พัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าวเพื่อให้ได้ข้อมูลมากขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพและราคาไม่แพง” เขากล่าว Guezennec เสนอตัวอย่างกังหันที่โรงไฟฟ้า “อุปกรณ์เหล่านี้มีขนาดใหญ่และมีราคาแพง และคุณไม่สามารถแยกชิ้นส่วนเหล่านี้ออกเพื่อดูว่าอุปกรณ์เหล่านี้ทำงานเป็นอย่างไร เทคโนโลยีของเราจะช่วยให้ผู้คนทำเช่นนั้นได้ด้วยวิธีที่ไม่ล่วงล้ำ” ในขณะที่งานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่เสียงที่บันทึกภายนอกรถ Rizzoni กล่าวว่าเทคนิคเดียวกันนี้ใช้ได้กับเสียงที่บันทึกภายในห้องนักบินของยานพาหนะ เขาและเพื่อนร่วมงานได้ทำการวิเคราะห์เสียงที่คล้ายกันซึ่งได้รับจากฟุตเทจเสียง/วิดีโอในรถยนต์ที่บันทึกโดยทีมแข่งรถในระหว่างการแข่งขันทางโทรทัศน์ ในอนาคต วิศวกรจะใช้ข้อมูลนี้และข้อมูลอื่นๆ เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของรถแข่ง Formula 1 กับรถสไตล์ Indy จาก CART, Championship Auto Racing Teams, Inc. “รถเหล่านั้นไม่เคยวิ่งบนสนามเดียวกันมาก่อน” ริซโซนีกล่าว “แต่เราสามารถวิเคราะห์ประสิทธิภาพของรถทั้งสองคันและคาดเดาได้ว่ารถคันไหนดีกว่ากัน ซึ่งจะชนะหากรถทั้งสองคันอยู่ในการแข่งขันจริง” งานวิจัยนี้ได้รับทุนบางส่วนจากศูนย์วิจัยยานยนต์ เงินทุนของ Barga มาจากการคบหานักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา