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Wie autonome Elektrofahrzeuge die Kfz-Audiotechnik verändern

| Autor / Redakteur: Mark Knapp* / Benjamin Kirchbeck

Die nächste große Herausforderung im Bereich der Kfz-Audiotechnik wartet bereits, wenn die autonomen Fahrzeuge von den Fließbändern rollen.
Die nächste große Herausforderung im Bereich der Kfz-Audiotechnik wartet bereits, wenn die autonomen Fahrzeuge von den Fließbändern rollen. (Bild: Daimler)

Welche Rolle spielt die Elektromobilität und autonome Fahrzeugtechnologie künftig bei der Entwicklung neuer Audiosysteme? Ein Gastbeitrag von Mark Knapp über die Herausforderungen und Chancen von heute und morgen und ein persönlicher Blick zurück auf einen Camaro LT aus dem Jahr 1997.

Als ich noch ein Teenager war, hatte ich das Glück, ein echtes Traumauto fahren zu dürfen – einen Camaro LT, Baujahr 1997. Ich kaufte ihn gebraucht mit einer Fahrleistung von etwa 80.000 Kilometern, und alles an diesem Auto war einfach perfekt – bis auf das werksseitig eingebaute Radio. Ich machte es also wie so viele stolze Autobesitzer in jener Zeit und rüstete mein Auto auf die neueste Technik auf – ein Soundsystem mit Kassettenspieler, sehr groß und eindrucksvoll und mit einem zweikanaligen Leistungsverstärker mit 30 Watt pro Kanal an 4-Ω-Lautsprechern (120 Watt Spitzenleistung). Hinzu kamen zwei ovale, 6 x 9 Zoll messende Lautsprecher, die in die hintere Hutablage eingebaut wurden. So ausgestattet, konnte es losgehen, und die Klänge von ZZ Top („I’m bad, I’m nationwide”) kündigten mein Kommen künftig schon von weitem an.

Meine Anlage bedeutete eine enorme Verbesserung gegenüber dem Soundsystem der Serienausstattung, und ich behielt dieses Fahrzeug nicht nur während meiner gesamten Zeit auf dem College, sondern auch über meine ersten Jahre bei TI hinweg, obwohl ein dunkles Auto mit schwarzer Innenausstattung und ohne Klimaanlage in den heißen texanischen Sommern eigentlich ein absolutes No-Go war. Heutige Teenager und andere Liebhaber lauter Musik und guter Klangqualität haben es heute nicht mehr so schwer, denn die ab Werk eingebauten Soundsysteme moderner Autos stellen die meisten Fahrer zufrieden.

Bei Car Audio geht es nicht nur um die Lautsprecher

TI produziert Schaltungen und Bauelemente für die gesamte Audiokette von der Signalquelle bis zu den Lautsprechern. Unsere Audio-Bausteine bringen einfach alles zum Laufen – von den Signaltönen im Cockpit über das Entertainmentsystem, das Ihre Musik abspielt, bis hin zu den Systemen, die für die automatische Notruffunktion und die aktive Störgeräuschunterdrückung zuständig sind.

Diese Komponenten – Prozessoren, Klasse-D-Verstärker, Datenwandler und Power-Management-Lösungen – sind die Bestandteile eines jeden Audiosystems in einem typischen Pkw. Aus diesem Blickwinkel können wir die übergreifenden Trends in der Industrie verfolgen, die für die Automobilhersteller und ihre Zulieferer prägend sind.

Zum einen haben sich qualitativ hochwertigere Systeme auch in weniger teuren Fahrzeugen durchgesetzt, während höherpreisige Fahrzeuge mit mehr Kanälen ausgestattet werden, an die eine wachsende Zahl von Lautsprechern angeschlossen wird. Als Resultat hieraus gewinnt der Klang an Qualität und Vielfalt, während die Audiosysteme mehr Fähigkeiten bekommen.

Für die Autobesitzer bedeutet dies, dass sie von ihren Infotainmentsystemen ein besseres Klangerlebnis bekommen. Viele Fahrzeuge sind inzwischen mit kleinen, leichten und leistungsstarken externen Verstärkern, Subwoofern und Lautsprechern ausgestattet, die im gesamten Fahrzeuginnenraum verteilt sind. Diese können eine Leistung von bis zu einem Kilowatt entwickeln und kinotauglichen 360°-Surround-Sound erzeugen.

Ingenieure können in ihre Designs außerdem Mikrofone integrieren, die ebenfalls im gesamten Fahrgastraum verteilt werden und die Neutralisierung von Fahr- und Umgebungsgeräuschen ermöglichen. Audiosysteme sind sogar ein Bestandteil fortschrittlicher Sicherheits-Features, wie etwa des automatischen eCall-Systems, das die Autofahrer entweder automatisch oder auf eine manuelle Bedienhandlung hin mit einer Notrufzentrale verbindet, sowie des Kollisionsvermeidungs-Systems und des Spurverlassenswarners.

In Europa, Asien und anderen Regionen statten alle Automobilhersteller ihre Fahrzeuge mit immer mehr Audiotechnik aus, und so nehmen die diesbezüglichen Erwartungen der Autofahrer zwangsläufig zu. Dies werden all jene gerne hören, denen die neuen Sicherheits-, Infotainment- und Konnektivitäts-Features gefallen.

Auf dem Weg in eine elektrische und autonome Zukunft

Auch umfassendere Entwicklungen auf dem Automobilsektor bringen die Weiterentwicklung bei den Audiosystemen voran. Aus diesem Grund vermarkten wir bereits jetzt die Bauelemente, die den Automobilherstellern und ihren Zulieferern helfen, die Zukunft zu bauen. Eine wichtige Audioanwendung, an die früher niemand denken musste, hat mit Hybrid- und Elektrofahrzeugen zu tun. Diese Fahrzeuge werden nicht mehr von lauten Verbrennungsmotoren, sondern von Elektromotoren angetrieben, die praktisch geräuschlos sind. In einigen Regionen wurden deshalb bereits Vorschriften erlassen, dass elektrisch angetriebene Fahrzeuge Fußgänger hörbar auf sich aufmerksam machen müssen, wenn sie mit geringem Tempo fahren. Demzufolge arbeiten Ingenieure an der Entwicklung virtueller Motorgeräusch-Systeme mit Lautsprechern außerhalb des Fahrgastraums.

Diese Situation ist aber nur eine der vielen neuen Aufgaben, die die Automobilhersteller ihren Audio-Entwicklern in dieser sich rapide verändernden Branche gestellt haben. Die nächste große Herausforderung wartet bereits, wenn die autonomen Fahrzeuge von den Fließbändern rollen. Diese selbstfahrenden Wagen stellen nämlich einen neuen Horizont für den Audio- und Infotainmentbereich dar, denn sie werden nicht nur ein Transportmittel sein, sondern auch für die Darbietung von Unterhaltungsangeboten zuständig sein.

Stellen Sie sich nur einmal vor, sie könnten an einer beruflichen Videokonferenz teilnehmen, während sie auf dem Weg ins Büro sind, oder sie könnten sich während einer langen Autofahrt einen Film anschauen, natürlich mit Sound in Kinoqualität. All dies und noch viel mehr werden die Audiosysteme möglich machen.

Viele der für diese Zukunft erforderlichen Bauelemente gibt es bereits, und angesichts der großen Leistung, die diese Systeme erfordern, dürfte die bisherige 12-V-Bordelektrik heutiger Fahrzeuge durch einen neuen 48-V-Standard abgelöst werden, denn bei dieser Spannung lassen sich mehr Systeme mit größerer Effizienz betreiben.

Fazit

Der Automotive-Audio-Sektor befindet sich in einer aufregenden Phase, denn wir helfen den Automobilherstellern und ihren Zulieferern, sich wieder an das Zeichenbrett zu begeben und ihre Angebote noch einmal komplett neu zu denken. Das Resultat werden Sound- und Kommunikationsfähigkeiten sein, wie es sie in dieser Branche noch niemals gab.

* Mark Knapp arbeitet als Systems Engineer im Bereich Infotainment Systems bei Texas Instruments.

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