Verminderung der Windgeräusche unter Motorradhelmen - GEERS ...

1988
Verminderung der Windgeräusche unter Motorradhelmen
Versuchsanordnung zur Geräuschmessung unter Motorradhelmen
Auf einem Motorrad saß die Versuchsperson mit unter dem Helm angebrachten
Mikrofon; der Sozius bediente die Messinstrumente und las die Pegelwerte direkt ab.
Die Windgeräusche wurden zusätzlich auf einem digitalen Recorder (Casio DAT)
gespeichert zur späteren Frequenzanalyse. Ein 1/4" Bruël & Kjaer Condensator-
Mikrofon war in dem linken Gehörgang der Versuchsperson befestigt. Darüber wurde
der Helm gestülpt. Das unter der Jacke herausgeführte Kabel war nirgends dem
Fahrtwind ausgesetzt und mündete in das Bruël & Kjaer Pegelmeßgerät zum
direkten Ablesen der Geräuschpegel. An den Ausgang des Pegelmessgerätes war
der DAT-Recorder zur Aufzeichnung angeschlossen.
Sämtliche Versuchsfahrten fanden bei 100 km/h bei Windstille auf einer geraden
Fahrbahn statt. Es wurde stets der größte Gang des Motorrades (Yamaha Enduro
600 cc) gefahren. Subjektiv waren bei dieser Geschwindigkeit Motorgeräusche unter
dem Windlärm nicht mehr festzustellen.
Vor der Messung war die Kalibrierung des DATRecorders mittels Pistofon erfolgt. Die
maximale Aussteuerung wurde bei 124 dB erreicht. Wegen der großen Dynamik des
DAT-Recorders konnten somit auch leise Geräusche unter 80 dB aufgezeichnet
werden, ohne im Bandrauschen unterzugehen. Eine Bandseite wurde für die
Aufzeichnungen des Messmikrofons reserviert; an die andere Bandseite mündete ein
kleines Handmikrofon, das im Helm des Sozius befestigt war. Hierein wurden die
Versuchsinformationen gesprochen, ebenso wie die vom Pegelmessgerät
abgelesenen Lärmpegel während der Messfahrten. Zur optimalen Trennung beider
Kanäle war das Handmikrofon in den Mikrofoneingang des Gerätes, der
Pegelmessgerät-Ausgang in den „line in“-Eingang des DAT-Recorders eingekoppelt.
Helmmodifikationen zur Änderung der Strömung
Es wurden fünf Versuchsfahrten durchgeführt. Die erste erfolgte mit einem normalen
Helm als Ausgangsbasis; bei den anschließenden Fahrten wurden die vorher
angebrachten Spoiler sukzessive entfernt, um ihren Einfluss auf die Windströmung
und damit auf die Lärmentwicklung zu testen.
Die Frequenzanalyse erfolgte mit dem digital frequency analyser Type 2131, Bruël &
Kjaer; der typische Verlauf war schrägabfallend vom Infraschall zu den hohen
Frequenzen; unterhalb der aufgezeichneten 25 dB-Grenzfrequenz waren bei der
Analyse im Infraschall keine höheren Pegel aufgezeichnet worden. Die Analyse
erfolgte mit 1/3 Oktavfiltern; in die Kurve wurden die den einzelnen Frequenzen
zugeordneten Schallpegel eingeschrieben; über dem Summenzeichen sind die
Gesamtpegel aufgeführt (der erste Wert entspricht dem impulsbewerteten
Gesamtpegel; der zweite Wert der langsamen Bewertung).

Beurteilung
Ziel der Versuchsfahrten war, einen aufgrund der Strömungsuntersuchungen
modifizierten Helm in praktischen Fahrversuchen auf seine lärmmindernde Wirkung
zu erproben. In den Strömungsversuchen zeigte sich eine erhebliche
einwärtsgerichtete Wirbelbildung an den unteren Helmkanten. Eine Windabreißkante,
die bis hinter die Ohren hochgezogen wurde, sollte ein späteres Ablösen der
laminaren Strömung ermöglichen und hierdurch eine Abnahme der im Ohrbereich
auftreffenden Windwirbel erzeugen. Hierdurch war eine Verminderung der
fahrtwindabhängigen Geräusche am Ohr des Motorradfahrers zu erwarten.
Während subjektiv im Vergleich zum normalen Helm der Versuchshelm mit den
Abrißkanten leiser erschien, bestätigte sich dieser Eindruck in den Messungen nicht.
Weder der Gesamtpegel noch die Frequenzanalyse in linear oder dB(A) bewerteter
Schaltung zeigten eine Verringerung der Pegel durch die Spoiler. Auch eine
Teilentfernung der Spoiler vorne im Kinnbereich, so dass nur am Ohr eine
Dämmwirkung zu erwarten war, zeigte keine Pegelminderung. Obgleich offen bleiben
muss, ob die Formgebung der Windspoiler nicht optimal war, scheint der erste
Eindruck einen wesentlichen Einfluss auf die Fahrtwindgeräusche durch
Windabweiser am Helm und an der Helmunterkante nicht zu bestätigen.
Projektleiter
Dr. med. Jürgen Lindemann, Erkrath
Mitarbeiter
Dr. K.-B. Hüttenbrink, Münster
Gefördert
Oktober 1988