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Markensound bei BMW Die akustische Reaktion eines Fahrzeuges auf verschiedene Fahrsituationen spielt eine dominante Rolle für die Kundenzufriedenheit. Das Hauptziel für den Markensound von BMW ist, dass die akustischen Rückmeldungen des Autos den typischen Charakter des Innen- und Außendesigns haben. Im Entwicklungsprozess von Fahrzeugen wurde die Akustik in den letzten Jahren immer wichtiger [1]. Die Akustik richtet sich direkt an den Hörsinn und beeinflusst subjektive Wahrnehmungen wie den Fahrkomfort oder die Fahrdynamik. Fahrzeugakustiker beschäftigen sich typischerweise mit der Reduzierung von Geräuschen und dem Gesamtschallpegel. Ziel ist es dabei, den Fahrkomfort zu erhöhen. Heutzutage ist die Komposition des Fahrzeugklangbildes, um den Kunden emotional zu erreichen, von wachsender Bedeutung. Werden verschiedene Fahrzeugeigenschaften wie zum Beispiel Energieverbrauch, Produktsicherheit und Umweltfreundlichkeit, mit dem Eindruck des Kunden verglichen, hat das Fahrgeräusch, genauso wie das Design, einen großen direkten Einfluss auf die Kundenzufriedenheit und auf die „Freude am Fahren“. Ein Kunde kommt mit der Akustik eines Autos das erste Mal im Verkaufsraum in Kontakt, wenn er zum Beispiel die Autotüren öffnet und schließt. Dies vermittelt dem Kunden einen unbewussten Eindruck über die Qualität des Autos. Alle hörbaren Geräusche wie Türmechanismus, elektrische Fensterheber, Schiebedach und Sitzverstellung sind, wenn sie gut klingen, Botschafter der hohen Qualität [2]. Die Balance zu finden zwischen Komfort der Innenausstattung und dem Sound des Motors, der 26 magazine Nr. 13, I-2013 Verringerung von Wind- und Rollgeräuschen, ist von wachsendem Interesse. Neben dem Schalldruckpegel des Windgeräusches gibt es räumlich lokalisierbare Geräusche, die auffällig werden, weil sie vom Gesamtgeräusch nicht maskiert werden [3]. Für die Beschreibung der Qualität wahrnehmbarer Geräusche, wurden neue Methoden in der Konstruktionstechnik gefunden [4]. Der Sound eines Autos muss zur Marke und zum Fahrzeugtyp passen. Das ist vor allem für das Geräusch des Motors wichtig. Der Einsatz desselben Motors in verschiedenen Fahrzeugen wie zum Beispiel im komfortablen Sedan oder im sportlichen Roadster, benötigen ein gezieltes Tuning des Antriebsstranges sowie des Ansaug- und Abgasgeräusches. Durch das gezielte Sounddesign des Motors ist es möglich, den Charakter des Autos und diese wahrgenommene Fahrdynamik zu gestalten. Dafür ist vor allem das Verhältnis des Schallpegels bei komfortabler und konstanter Fahrt zu gestiegenem Schallpegel bei starker Beschleunigung des Fahrzeugs wichtig. Spezielle Geräusche werden im Auto aber auch für die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine benötigt. Sie melden dem Fahrer Anzeigen am Armaturenbrett, den Abstand zu anderen Autos und kritische Fahrsituationen. Durch das gezielte Gestalten dieser Geräusche kann eine spezielle Klanglandschaft erschaffen werden, die mit der Automarke übereinstimmt und auch die Dringlichkeit eines bevorstehenden Ereignisses unterstreicht. Zusammenfassung In den letzten Jahren hat sich die Reduktion von ungewünschten Schallquellen und das Sounddesign des Antriebsstranges in der akustischen Entwicklung von Fahrzeugen etabliert. Die akustische Reaktion eines Fahrzeuges auf verschiedene Fahrsituationen spielt eine dominante Rolle für die Kundenzufriedenheit und beginnt mit dem ersten Eindruck beim Autohändler. Das Hauptziel für den Markensound von BMW ist, dass die akustischen Rückmeldungen des Autos den typischen Charakter des Innen- und Außendesigns haben und damit die Autotype und Marke unterstreichen. ■ Referenzen: [1] Handbuch der Fahrzeugakustik: Grundlagen, Auslegung, Berechnung, Versuch). Wiesbaden: Vieweg und Teubner Verlag, 2009 [2] Akustische Bewertungsverfahren für transiente Funktionsgeräusche: Modellierung der subjektiven Wahrnehmung von PKW- Türgeräuschen, Saarbrücken: Südwestdeutscher Verlag, 2009 [3] Aerodynamik des Automobils: Strömungsmechanik, Wärmetechnik, Fahrdynamik, Komfort). Wiesbaden: Vieweg und Teubner Verlag, 2008 [4] Modellierung des subjektiven Qualitätseindruckes von PKW- Windgeräuschen). In: Fortschritte der Akustik - DAGA (2010) Zu den Autoren Dr. Bernd Vogl leitet den Bereich „Luftschall und Sound Design“ bei der BMW Group. Industriepartner Albert Kaltenhauser Gesamtfahrzeug Bereichssteuerung, Projektleiter R&D Center China Infrastruktur, BMW Group.
Trim Transfer Matrix – Neue Methode zur experimentellen Materialcharakterisierung und Vorhersage des Innengeräusches Das Innengeräusch eines PKW kann durch Dämmung und Dämpfung der Innenauskleidung gezielt gestaltet werden. Eine neue Messmethode ermöglicht eine frühere und genauere Vorhersage des Fahrzeuginnengeräusches durch die Kombination mit der Transfer-Pfad-Analyse und klassischen Simulationsmodellen. Im Fahrzeuginneren eines PKW entstehen Störgeräusche durch Geräuschquellen im Motorraum, durch Rollgeräusche bei höheren Geschwindigkeiten und durch Strömungsgeräusche. Das Sounddesign nimmt einen hohen Stellenwert bei den Kundenerwartungen an ein Fahrzeug ein. Diese wollen einen zuverlässigen und starken Motor hören, kein Klappern und kein Rasseln. Unpassende Geräusche sollen vermieden werden, dabei spielen die Stirnwandverkleidung, Teppich und andere Verkleidungsteile des Fahrzeugs eine wesentliche Rolle. Sie haben eine große Wirkung auf den Sound im PKW und werden deshalb zur Auslegung und Berechnung der Innenakustik verwendet. Ziel ist ein angenehmer Höreindruck und ein „guter Sound“. Durch Dämmung können Geräusche am Eindringen ins Fahrzeug gehindert werden. Falls sie bereits eingedrungen sind, können sie durch Dämpfung abgeschwächt werden. Das Konsortium, bestehend aus BMW, IAC (Trimhersteller), Microflown (Sondenhersteller), ESI (Softwarehersteller) und dem VIRTUAL VE- HICLE, entwickelt gemeinsam ein Gesamtmodell für Rohkarosserie und Innenverkleidung. Zunächst werden Rohkarosserie und Trim unabhängig voneinander akustisch charakterisiert. Im Anschluss werden die Ergebnisse zusammengeführt. Traditionelle Messmethoden Um Dämmung und Dämpfung direkt zu messen, werden aktuell vorhandene Methoden (z.B. Hallraum, Fensterprüfstand, Impedanz-Rohr, Petit-Kammer), spezielle Schallfelder (etwa eindimensional, senkrecht oder diffus) und spezielle Probenanlagerungen vorausgesetzt. Diese traditionellen Messungen berücksichtigen allerdings die Phaseninformationen nicht und sind in klassischen Simulationsmodellen nicht direkt einsetzbar. Alternative Messmethoden Mikromodelle aus der Biot-Theorie oder semiempirische Modelle wie z.B. Delany-Bazley können die Dämmung und Dämpfung analytisch beschreiben. Sie sind allerdings nur dann anwendbar, wenn die Verkleidung aus in sich homogenen Schichten aufgebaut ist und die mechanischen, strömungstechnischen und dissipativen Eigenschaften jeder Schicht bekannt sind. Durch die große Anzahl an notwendigen Parametern, die im Labor bestimmt werden müssten, und durch den inhomogenen Aufbau vieler Verbundwerkstoffe, stoßen diese Methoden an ihre Grenzen. Benötigt wird daher eine neue Messmethode samt Materialcharakterisierung und Modellbildungsvorschrift, die Folgendes erlaubt: • Messung von Verbundmaterialien bestehend aus Schäumen, Fliesen, Folien und Geweben • Messung von Materialien mit inhomogenen Schichtaufbau • Messung von Feder-Masse-Systemen • Im Grobkonzept des Fahrzeuges können Materialdaten direkt als Vorgabewerte verwendet werden. • Fahrzeugunabhängige Messung beim Lieferanten • Vergleichbarkeit der Ergebnisse aus verschiedenen Labors d.h. Eignung der Er- Abb. 1: Akustische Impedanz eines diskretisierten Systems: wie groß sind die Schalldrücke p1 bis p10, wenn nur Knoten Nr. 3 sich bewegt, und alle anderen Knoten still stehen? gebnisse als verbindliche Lastenheft- und Abnahmekriterien • Integration gemessener Materialdaten ins akustische Gesamtfahrzeugmodell (Struktur, Trim und Luft). • Integration von Materialdaten in FE. • Integration von Materialdaten in die Transfer-Pfad-Analyse. Gefordert ist daher eine Materialcharakterisierung, die durchgängig in Messung und Simulation, Konzeption und Feinrechnung eingesetzt werden kann. Erfassung von Schalldruck und Schallschnelle Zur Erfassung des Schallfeldes, das auf eine Fläche einfällt oder aus ihr heraustritt, wird ein Array der Sonden verwendet. Eine erst kürzlich auf den Markt gekommene PU-Schallsonde erfasst Schalldruck und Schallschnelle auf engstem Raum. Gegenwärtig forscht die Gruppe <strong>Vehicle</strong> Noise Reduction am VIRTUAL VEHI- CLE, wie dies mit speziellen Randbedingungen und Beschallungseinrichtungen kombiniert werden kann, um das Eingangs-Ausgangs-Verhalten einer weichen Materialprobe zu bestimmen. Akustische Impedanz In der Elektrotechnik, Mechanik und Akustik können lineare, passive, zeitinvariante, diskrete Systeme durch die Impedanzmatrix beschrie- magazine Nr. 13, I-2013 27
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