Sound-Management
Motorlärm mittels Gegenschall dämpfen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Softwarebasierte Lösung im Praxistest
Sobald ein Auto mit Mikrofonen und Lautsprechern ausgestattet ist, muss auch das ANC-System getuned und kalibriert werden, um unter verschiedenen Bedingungen immer die optimale Lärmreduktion zu erreichen. Das Tuning der einzelnen Parameter sollte sowohl per Rollenprüfstand als auch bei Tests auf der Straße durchgeführt werden. Tests auf Rollenprüfständen ermöglichen es, die genauen Bedingungen für jede Fahrleistung und jede Geschwindigkeit einzustellen. Tests auf der Straße schaffen dann den Abgleich mit Realbedingungen und Einflüssen, die in einer kontrollierten Testumgebung möglicherweise nicht simuliert werden können: externer Verkehr, geöffnete und geschlossene Fenster oder auch verschiedene Straßenbeläge und das damit verbundene Fahrgeräusch. Der Tuningprozess ist aufwendig und kann sich über mehrere Monate erstrecken. Eine interaktive Messplattform wie hier dargestellt (Bild 3) kann sich aber mit dem Testfahrzeug über einen Serial- oder Ethernet-Port verbinden und die Echtzeitanalyse von Daten erleichtern. Das kann den Zeitaufwand für Tuning und Kalibrierung in erheblichem Maß reduzieren.
Softwarebasierte Lösung im Praxistest
Um die Leistung von softwarebasierter aktiver Lärmkompensation zu beurteilen, hat QNX in einem Test die Schallminderungsleistung der eigenen ANC-Softwarebibliothek mit einem Hardwaresystem eines beliebten Minivans Baujahr 2012 verglichen. Der Minivan nutzt VCM (Variable Cylinder Management) zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs und ist mit einem dedizierten, unabhängigen ANC-Modul ausgestattet. Das System verfügt über zwei Mikrofone: eines in der Nähe des Rückspiegels, das andere im Fahrzeughimmel über der dritten Reihe. In der Fahrer- und der Beifahrertür und den beiden Schiebetüren sind insgesamt vier Lautsprecher angeordnet; im Kofferraum befindet sich ein Subwoofer.
Im Rahmen dieses Tests war kein direkter Zugriff auf die vorhandenen Mikrofone und Lautsprecher möglich. Daher hat QNX vergleichbare Mikrofone und Lautsprecher so nah wie möglich bei den vorhandenen platziert. Eine Ausnahme bildete das Frontmikrofon, das näher am Kopf des Fahrers platziert wurde. Das Softwaresystem musste mit drei Lautsprechern auskommen: den Lautsprechern in der Fahrer- und der Beifahrertür und dem Subwoofer.
Die Daten wurden unter verschiedenen Bedingungen gesammelt: im Leerlauf, bei verschiedenen Reisegeschwindigkeiten auf geraden, ruhigen Straßen und beim langsamen und schnellen Beschleunigen auf 80 km/h. Wie bei einem Fahrzeug mit flexibler Zylinderabschaltung nicht anders zu erwarten war, zeigte ANC die größte Wirkung bei Reisegeschwindigkeit.
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Das Software-ANC-System bewirkte eine gleich gute oder bessere Lärmminderung als das Seriensystem. Bei einer konstanten Reisegeschwindigkeit von 100 km/h zeigte das Seriensystem mit aktivierter Lärmkompensation eine Lärmminderung von 1 dB. Das Software-ANC-System brachte in derselben Situation eine Verbesserung um 12 dB. Bild 4 zeigt die erzielte Lärmminderung bei 100 km/h in den einzelnen Bereichen des Fahrzeugs. Höhere Balken bedeuten eine bessere Lärmminderung.
Fahrzeuge der nächsten Generation werden über Technologie verfügen, die nicht nur unerwünschte Klänge beseitigt, sondern auch erwünschte Geräusche in den Fahrzeuginnenraum einspielt. Technologie zur Optimierung von Motorgeräuschen erzeugt gezielt Schall, der mit der Motorgeschwindigkeit synchronisiert ist und über die Lautsprecher des Fahrzeugs ausgestrahlt wird.
Erzeugter Schall kann auch nach außen geleitet werden, um Fußgänger auf ein herannahendes Fahrzeug aufmerksam zu machen. Dies ist besonders bei den nahezu lautlosen Elektrofahrzeugen nützlich. Diese neuen Technologien können das Fahrerlebnis verbessern. Damit sie sich durchsetzen können, müssen sie kostengünstig sein und sich einfach in vorhandene Akustiksysteme integrieren lassen.
Über die Autorin:
Tina Jeffrey ist Automotive Product Marketing Manager bei QNX Software Systems.
- Motorlärm mittels Gegenschall dämpfen
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