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Schall gegen Schall

Wie sich Fahrbahngeräusche wirkungsvoll unterdrücken lassen

| Autor / Redakteur: Rajus Augustine * / Thomas Kuther

Das Road-Noise-Cancellation-System: Unterdrückt Fahrgeräusche mithilfe von Beschleunigungssensoren und Mikrofonen.
Das Road-Noise-Cancellation-System: Unterdrückt Fahrgeräusche mithilfe von Beschleunigungssensoren und Mikrofonen. (Bild: Harman)

Fahrbahngeräusche sind lästig und können Musikgenuss und Gespräche im Auto beeinträchtigen. Hier lesen Sie, wie sich Fahrbahngeräusche im Fahrzeuginnenraum mittels Gegenschall reduzieren lassen.

Der Innenraum moderner Autos muss heutzutage nicht nur optischen sondern auch akustischen Anforderungen genügen. So können dank fortschrittlicher Audiosysteme immer mehr Menschen in ihren Fahrzeugen eine hervorragende Audioqualität erleben. Nichtsdestotrotz gibt es Geräusche, die dieses auditive Erlebnis trüben können: Fahrbahngeräusche.

Die akustische Energie, die durch Vibrationen von der Straßenoberfläche in die Fahrzeugkabine übertragen wird, erschwert in manchen Fällen schon eine einfache Unterhaltung, von ungestörtem Musikgenuss ganz abgesehen. Manche Fahrer versuchen, den unerwünschten Lärm mit lauterer Musik zu reduzieren. Dies führt zu einer Erhöhung des Pegels im Fahrzeuginnenraum, was wiederum zu erhöhtem Stress und Müdigkeit führt. Die Lösung: Die RNC-Technologie (Road Noise Cancellation) von Harman. Diese Technologie löscht die unerwünschten Fahrbahngeräusche mit phasengedrehtem Schall aus, welcher für die Fahrzeuginsassen nicht wahrnehmbar ist.

Leichtere Autos, breitere Reifen – lautere Autos?

Das Fahrzeugkonzept und -design wirken sich unter anderem auf den Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum aus. So hat z.B. ein sportliches Fahrwerk neben seinen Vorteilen auch die Nachteile, dass mehr Fahrbahngeräusche in den Innenraum übertragen werden. Ein weiteres Beispiel dafür ist breite Bereifung in Kombination mit einem geringen Niederquerschnitt. Um die CO2-Emission zu erfüllen und den Verbrauch niedrig zu halten, reduzieren die Autohersteller das Fahrzeuggewicht. So wiegt beispielsweise der aktuelle Peugeot 208 100 kg weniger als sein Vorgänger, und der neue BMW M4 kommt auf 80 kg weniger. Dabei verwenden die Hersteller häufig besonders leichte Materialien, welche sich allerdings oft negativ auf den Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum auswirken.

Höherer Spritverbrauch bei herkömmlicher Lärmdämmung

Auf Grund der Emissions- und Verbrauchsgrenzwerte sollten Lösungen zur Reduzierung des Lärms im Fahrzeuginnenraum ohne zusätzliches Gewicht funktionieren. Dadurch scheiden bereits im Vorfeld die meisten traditionellen (passiven) Methoden zur Lärmreduktion aus, da diese häufig auf stark dämmende Materialien setzen, die wiederum Gewicht mit sich bringen.

Um diese akustische Herausforderung zu meistern, hat Harman in einer Kooperation mit Lotus Engineering die HALOsonic Suite entwickelt, ein Portfolio aus unterschiedlichen Geräuschmanagement-Lösungen, die patentierte „Active Noise Control“-Technologien nutzen. Zu diesem Portfolio gehört auch RNC. RNC ist bislang einzigartig in der Automobilindustrie. Dabei wird Gegenschall erzeugt, um das Fahrbahngeräusch zu minimieren. RNC reduziert das tieffrequente Dröhnen und bietet Herstellern die Möglichkeit, leichtere Dämmmaterialien zu verbauen, was wiederum den Treibstoffverbrauch verbessert. RNC von Harman wirkt also genauso wie zusätzliches Dämmmaterial – aber ohne das zusätzliche Gewicht.

Beschleunigungssensoren entlang von Fahrwerk und Karosserie

Entlang von Fahrwerk und Karosserie werden Beschleunigungssensoren platziert. Diese liefern einen Referenzwert für das Auslöschungssignal und ermöglichen es dem System, das Verhältnis zwischen den Fahrbahnvibrationen und dem daraus resultierenden Lärm im Innenraum zu berechnen. Auf dieser Basis berechnet der proprietäre Algorithmus gegengerichtete Schallwellen, die über das Audiosystem des Autos wiedergegeben werden. Diese kompensieren dann die unerwünschten Fahrbahngeräusche. Die im Dachhimmel verbauten Mikrofone überwachen das System und regeln gegebenenfalls nach. Gleichzeitig sorgt die patentierte True-Audio-Technologie von Harman dafür, dass nur unerwünschte Fahrgeräusche eliminiert werden. Musiksignale, die möglicherweise im selben Frequenzbereich liegen, bleiben unangetastet.

RNC bringt Vorteile für Fahrer und Hersteller

Unverfälschter Sound im Auto ist für viele Menschen heute wichtiger denn je. Auf langen Reisen bietet ein ruhigeres Fahrzeuginneres weniger Ermüdung und Ablenkung. Gleichzeitig ermöglicht die akustische Eliminierung der Fahrbahngeräusche den Einsatz dünnerer und leichterer Dämmmaterialien. Dies wirkt sich wiederum positiv auf den Treibstoffverbrauch aus, ohne negative Auswirkungen auf das Geräuschniveau im Innenraum zu haben – und die Passagiere können sich auf angenehmere und vor allem ruhigere Reisen freuen.

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* Rajus Augustine ist Director HALOsonic Business Development bei Harman.

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