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Audi

Wie Audi für den richtigen Sound sorgt

Nicht lachen – es gibt tatsächlich ein Knister-Knaster-Team, das sich auf die Spur von störenden Geräuschen im Innenraum macht. Das ist aber nur ein Teil davon, wie Audi einen möglichst runden Klang in Autoinnenräumen erzeugen möchte. Es geht ja schon beim Klicken der Schalter los.

Welche Geräusche nehmen Menschen im Auto wahr und wo entstehen diese Geräusche?
Die Soundkulisse ist eine Mischung verschiedenster Geräusche und Töne. Dazu gehören die üblichen Fahrgeräusche, Motorsound, Abrollgeräusche der Reifen wie auch der durch den Fahrtwind an der Karosserie verursachte aeroakustische Geräusche. Hinzu kommen temporäre Geräuschquellen: Fensterheber surren leise, die Tür fällt ins Schloss. Signal- und Infotöne vermitteln im Idealfall unaufdringliche Funktionsbotschaften – das typische Blinkerklacken etwa, oder das akustische Feedback bei der Touchbedienung im MMI-Display.

Wie kommt Audi unerwünschten Geräuschquellen auf die Spur?
Expertinnen und Experten arbeiten aus verschiedenen Fachbereichen – von der Gesamtfahrzeug- und Karosserieentwicklung bis zur Qualitätssicherung – im sogenannten Knister-Knaster-Team zusammen. Die Fachleute prüfen und beurteilen jedes neue Modell auf der Straße und auf der Rüttelstrecke, aber auch mithilfe der Hydropulsanlage (siehe Fotos). Das ist ein servohydraulischer 4-Stempel-Prüfstand, der das Fahrzeug in Schwingungen versetzt: Denn Störgeräusche wie Klappern und Quietschen im Fahrgastraum werden durch Schwingungen im niedrigen Frequenzbereich bis 50 Hz hervorgerufen. Geräusche werden nicht immer dort hörbar, wo sie entstehen. Die vibroakustische Abstimmung von Fahrzeugen hat spürbare Folgen für das Komfortempfinden von Fahrerinnen und Fahrern.

Gibt es bei Verbrennern und Elektroautos Unterschiede?
Im Gegensatz zum Verbrennungsmotor verursacht ein Elektromotor kaum Schwingungen, Vibrationen und mechanische Geräusche. In einem solchen Umfeld können Geräusche in den Vordergrund treten, die bislang nicht so stark wahrnehmbar waren. Dazu gehört die Aeroakustik ebenso wie das Abrollgeräusch der Reifen. Um all diese störenden Einflüsse möglichst schon bei ihrer Entstehung zu minimieren, betreibt Audi einen hohen Aufwand. Die Karosserie des Audi e-tron zum Beispiel ist in allen Bereichen, in denen sie störenden Schall übertragen könnte, speziell gedämmt und entkoppelt. Zudem sind relevante Flächen wie der Bodenbelag mit einem speziellen Material beschichtet. Es bewirkt, dass Bleche weniger schwingen. Schallreduzierende Kapseln schließen die E-Maschinen zusätzlich ein. Selbst die Unterbodenverkleidungen sind schallabsorbierend ausgelegt. Im Innenraum sorgen etwa hinterschäumte Teppiche für Ruhe. 

Der zweite wichtige Faktor für die entspannte Atmosphäre an Bord des Audi e-tron ist die hochentwickelte Aeroakustik. In der Regel treten bei jedem Auto ab einer Geschwindigkeit von 85 km/h Windgeräusche in den Vordergrund. Beim Audi e-tron bleiben sie dank intensiven Feinschliffs an Türdichtungen, Außenspiegeln und Wasserfangleisten sehr gering und dringen kaum in den Innenraum durch.

Kann man Geräusche im Auto verstärken oder ihnen aktiv entgegenwirken?
Per Active Noise Cancellation lassen sich zum Beispiel bestimmte Anteile des Motorsounds mit Gegenschall reduzieren. Das System basiert auf ANC-Mikrofonen, die im Fahrzeughimmel verbaut sind und den Geräuschpegel im Innenraum messen. Ein Steuergerät kehrt die störenden Schallwellen um und gibt neutralisierende Schallwellen durch die Basslautsprecher aus. Um hingegen erwünschte Geräusche zu betonen, hat der Audi SQ5 TDI Aktuatoren in der Abgasanlage. Diese besonders robusten Lautsprecher lassen das Motorgeräusch auf Wunsch präsenter und dynamischer wirken. Auch beim Elektrosportwagen e-tron GT lässt sich ein sportlicher Klangeffekt über die Audioanlage im drive select-Modus dynamic erzielen.

Wie lässt sich im Auto eine angenehme Klangatmosphäre kreieren?
Hier kommen die Soundentwickler ins Spiel. Jedes einzelne Geräusch leistet seinen Beitrag zur akustischen Harmonie, und neben Störquellen stellt jedes Fahrzeug als Klangraum spezielle Herausforderungen: Die Passagiere sitzen an verschiedenen Positionen und das Raumvolumen verändert sich durch die Personenzahl im Innenraum. Ein Fahrzeug ist mit einem Panorama-Dach ausgestattet, ein anderes nicht. Zudem reflektieren und dämpfen Interieur-Materialien wie Textil- oder Lederbezüge den Schall unterschiedlich. Nicht zuletzt sind die Laufzeiten der Töne von den verschiedenen Lautsprechern zum Ohr unterschiedlich.

Wie funktioniert 3D-Klang?
Hier werden akustisch alle drei Dimensionen eines Raums wiedergegeben. Der logische Schritt nach der Wiedergabe über einen Lautsprecher – mono – und der Stereophonie, wo zwei Mikrofone die Musik aus verschiedenen Positionen aufnehmen, und die aufgezeichneten Audio-Informationen bei der Wiedergabe zwei unterschiedlichen Kanälen zugewiesen und entsprechend über einen linken und einen rechten Lautsprecher ausgespielt werden – der sogenannten 1D-Klang.

2D steht für Surround-Sound: Diese Mehrkanaltechnologie aus dem Kino und dem Heimkinokeller. Die Musik kommt aus einem Subwoofer und mehreren Lautsprechern – je nach Anzahl der Lautsprecher wird etwa zwischen dem 5.1- oder 8.1-Standard unterschieden – von vorn, von hinten und von den Seiten.

Für 3D-Sound ist eine weitere Schallquelle nötig, die nicht auf der gleichen Ebene liegt. Dafür nutzen die Systeme mehrere zusätzliche Breitbandlautsprecher, die in der A-Säule und, wie beim A8 und Q8, auch in der B-Säule sowie im Dachhimmel verbaut sind. Der Innenraum wird zu einer großen Bühne, auf der sich die Musik genauso entfaltet, wie sie im Saal aufgenommen worden ist. Hinter dieser Technologie steckt ein Algorithmus, den Audi gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut entwickelt hat. Dieser errechnet aus Stereo- oder 5.1-Aufnahmen die Informationen für die dritte Dimension und bereitet sie für die 3D-Lautsprecher auf. So sind Soundeffekte flexibel im Raum platzierbar. In den Bang & Olufsen Advanced Sound Systemen als höchste Ausbaustufen arbeitet ein 1.920 Watt starker Verstärker mit digitalem Signalprozessor und 24 Kanälen zusammen mit 23 Lautsprechern.

Was können die neuen Sonos-Soundsysteme?
Hier möchte Audi gezielt das jüngere Publikum ansprechen: Während Bang & Olufsen mit seinem brillanten Klangbild perfekt zu den Ansprüchen der Mittel- und Oberklasse passt, zielt Sonos auf einen basslastigeren Sound ab. Die Soundmarke passt damit perfekt zum neuen Kompakt-SUV Q4. Mitte des Jahres wird die dynamische Soundanlage auch auf andere Modelle in der Kompaktklasse ausgerollt.

Was kommt als nächstes auf dem Sound-Gebiet?
Da kommt das holistische Sounderlebnis als nächster großer Schritt. Im Mittelpunkt steht der sogenannte immersive 3D-Sound. Beim herkömmlichen 3D-Surround-Sound werden Klänge durch bestimmte Algorithmen bestimmten Lautsprechern zugeordnet. Im Gegensatz zu dieser kanalbezogenen Wiedergabe funktioniert der immersive 3D-Sound objektbezogen. In einem solchen Verfahren sind die Klänge in den Audiodateien bereits mit Metadaten gekoppelt, die exakte Informationen darüber enthalten, wie und wo der entsprechende Klang im realen Raum wahrgenommen werden soll – ein perfektes Abbild der akustischen Situation bei der Aufnahme.

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