Die automobile Fortbewegung als Hörerlebnis

31.10.2018
Von: Christopher Sittl, M.Sc., Prof. Dr.-Ing. Marcus Wagner

Wie lässt sich das Hörerlebnis von Fahrzeugen optimieren? Dazu forscht die OTH Regensburg zusammen mit der CHP Messtechnik GmbH und der OvGU Magdeburg im Rahmen des Projekts NORA (NOise Rating and optimizAtion).

Von links: Christian Mühlbauer, M.Sc., Dr.-Ing. Tommy Luft, Sebastian Schneider, M.Sc., Prof. Dr.-Ing. Hermann Rottengruber sowie Christopher Sittl, M.Sc., Prof. Dr.-Ing. Marcus Wagner und Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Rabl.

Projektpartner bei einem Meeting im reflexionsarmen Raum der OTH Regensburg. Von links: Christian Mühlbauer, M.Sc. (OTH Regensburg), Dr.-Ing. Tommy Luft, Sebastian Schneider M.Sc. und Prof. Dr.-Ing. Hermann Rottengruber (alle drei OvGU Magdeburg) sowie Christopher Sittl, M.Sc., und Prof. Dr.-Ing. Marcus Wagner (beide OTH Regensburg) und Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Rabl (CHP Messtechnik GmbH). Foto: Stephan Loders

Im Rahmen eines durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten ZIM-Projekts NORA (NOise Rating and optimizAtion) forschen die CHP Messtechnik GmbH, die OvGU Magdeburg und die Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) gemeinsam an der Herausforderung, das Hörerlebnis von Fahrzeugen zu optimieren.

Beim Erlebnis eines Fahrzeugs spielt neben der Optik und der Haptik auch die Akustik eine entscheidende Rolle. Automobilhersteller sind darauf bedacht, alle drei Punkte zur Zufriedenheit der Kundin und des Kunden zu erfüllen. Bei der Akustik stehen Entwicklerinnen und Entwickler vor der Herausforderung, dass sich die Antriebskonzepte für Fahrzeuge zukünftig maßgeblich verändern werden. Am konventionellen Verbrennungsmotor werden teilweise komplexe Optimierungen notwendig, um die Schadstoffemissionen zu verringern. Bei elektrischen Antrieben kommt es gar zu völlig neuartigen Geräuschen, welche sich vom Verbrennungsmotor stark unterscheiden. Die Kombination von Verbrennungs- und Elektromotor in sogenannte hybride Antriebskonzepte bildet hier keine Ausnahme.

Die Wahrnehmung des menschlichen Gehörs ein wichtiger Faktor

Bei der Beurteilung von Geräuschen ist die alleinige Angabe des Schalldruckpegels nicht aussagekräftig. Der Grenzwert für den Schalldruckpegel von Pkw bei 50 Kilometer pro Stunde beträgt je nach Motornennleistung zwischen 72 und 82 dB(A), jedoch erreichen die Schalldruckpegel eines Orchesters nicht selten 100 dB(A). Viel mehr ist eine Beurteilung anzustreben, welche die Wahrnehmung des menschlichen Gehörs berücksichtigt. 

Die Disziplin Psychoakustik befasst sich mit der Beschreibung von Schalldruck als Erlebnis, das Hörerinnen und Hörer bei der Wahrnehmung von Geräuschen erfahren. Dabei werden psychoakustische Parameter wie Lautheit, Schärfe oder Rauigkeit herangezogen, um ein Schallereignis zu beschreiben. Der Grundgedanke dabei ist, mit Hilfe von Messungen des Schalldrucks und einer optimierten Auswertung das Erlebnis bei der Kundin oder beim Kunden „vorherzusagen“.

Die objektive Bewertung des Antriebsstranges von Fahrzeugen hinsichtlich psychoakustischer Parameter ist das Ziel, welches im Projekt NORA angestrebt wird. Dies ermöglicht eine Optimierung hin zu einem Geräusch, das vom Kunden als angenehm empfunden wird. Im Teilprojekt der OTH Regensburg im Labor für Maschinendynamik und Strukturanalyse wird daran gearbeitet, das Schallfeld möglichst effizient durch Simulation berechnen zu können, um bereits im Vorfeld eine psychoakustische Bewertung durchführen zu können.

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