Automobile mit akustischer Identität

Eine Erfindung zur aktiven Gestaltung von Motorengeräuschen

Für Autofahrer, die besonderen Wert auf Optik und Sound ihres Fahrzeugs legen, hat Siemens VDO eine gute Nachricht parat. Active Noise Control (ANC) heißt die patentierte Erfindung, die eine aktive Gestaltung des Motorengeräuschs mit Hilfe von Gegenschall ermöglicht. Hierbei werden unerwünschte Störschallwellen mit neu erzeugten Anti-Schallwellen so geschickt überlagert, dass durch Interferenz entweder ein neuer Ton entsteht, oder eine Löschung des Störschalls eintritt. Letzteres ist dann der Fall, wenn Störschall- und Antischallwelle mit gleicher Amplitude, aber um eine halbe Schwingung zeitlich versetzt, aufeinander treffen. Unter optimalen Bedingungen neutralisieren sich die beiden Wellen, und das menschliche Ohr registriert nur Stille.

Blieb Paul Lueg die praktische Anwendung seiner Entdeckung (1933) noch versagt, so ist es den SiemensVDO-Ingenieuren gelungen, die technische Umsetzung dieses physikalischen Phänomens mit einem relativ einfachen Aufbau zu realisieren. Ein kleines Mikrofon wandelt die am Luftansaugstutzen des Fahrzeugs registrierten Schallschwingungen in elektrische Signale um und leitet diese an das ANC-Steuergerät weiter. Basierend auf der Messung und dem vorgegebenen Geräusch-Sollwert werden elektrische Antisignale generiert, die mit der entsprechenden Phasenverschiebung an einen oder mehrere Lautsprecher geschickt werden. Da die Lautsprecher sehr nahe an der Geräuschquelle plaziert sind, genügen bereits wenige Watt Verstärkerleistung, um die Antigeräusche in erforderlicher Lautstärke zu erzeugen. Damit lassen sich beispielsweise Motorengeräusche gezielt manipulieren, also ein Sound-Design realisieren. Innerhalb des gesetzlichen Rahmens kann das Geräuschverhalten eines Motors auf diese Weise an den Charakter des Fahrzeugs oder die Wünsche seines Besitzers angepasst werden. Auch trägt das ANC-System dazu bei, die Verwendung von Schalldämmmaterialen im Motorenraum auf ein Minimum zu reduzieren. Dies spart dann nicht nur Materialkosten, die bessere Luftzufuhr läßt den Motor auch „freier atmen“, was dessen Nennleistung erhöht. Die von Siemens VDO durchgeführten Feldstudien belegen, dass absolute Stille nicht immer bevorzugt wird; im Gegenteil: Der Fahrer möchte eine akustische Rückmeldung von seinem Fahrzeug erhalten. In der Regel gefallen harmonische Tonfolgen, so auch im Stadtverkehr, wo bestimmte Obertöne bei Beschleunigungsphasen besonders beliebt sind. Die Active Noise Control hat seinem Entwickler Ian McLean von Tilbury, Canada, zu einer Auszeichnung verholfen: Er wurde mit elf weiteren Siemens-Mitarbeitern zum Erfinder des Jahres 2002 ernannt. (11/02/2)