Inspelning av stereoljud i en Volkswagen.

Sökandet efter det perfekta e-ljudet.

Sökandet efter det perfekta e-ljudet.

Hur bör en elbil låta så att den uppfattas som både säker i trafiken och acceptabel för andra vägtrafikanter? Vi besöker experterna på e-ljud hos Volkswagen.

Hur bör en elbil låta så att den uppfattas som både säker i trafiken och acceptabel för andra vägtrafikanter? Vi besöker experterna på e-ljud hos Volkswagen.

Ute på mätbanan vid Volkswagenfabriken i Wolfsburg är det störande höga ljudnivåer. Men det beror inte på att det är en livligt trafikerad väg utanför, utan på djurlivet strax intill. Ett stort antal gäss tar en paus vid processvattenreservoaren i omedelbar anslutning till den 600 meter långa utställningsytan, inför sin vidare väg söderut. Och de är allt annat än tysta. ”Det skulle inte vara så enkelt att mäta just nu”, säger Dr. Ingo Hapke, chef för ljudteamet på Volkswagen, med ett skratt. Därför är det bra att de inspelade filerna redan ligger på hårddiskarna på mätdatorn, och prototypen av ID.3 står i skydd under sin presenning. För bara minuter sedan körde den nya familjemedlemmen hos ID. flera varv runt banan. Om och om igen körde ljudexperterna bilen förbi mätplatsen, som – utrustad med flera stativmikrofoner – är placerad mitt på banan. Inte så tyst som dagens elbilar, utan med ljud som ännu så länge är hemligt, men som längre fram kommer att höras när senare ID.-versioner rör sig på gatorna.

Det gäller alltså ett nytt elektriskt ljud som tas fram på grund av förändrade EU-regler. Den nya bestämmelsen trädde i kraft 1 juli 2019. Den säger att ett akustiskt fordonsvarningssystem (AVAS) måste installeras i nya typer av elhybridfordon och rena elfordon för att skydda andra vägtrafikanter. Det finns ett antal specifikationer som ska uppfyllas. Det ”kontinuerliga ljudet” som det kallas i lagtexten, måste vara hastighetsberoende. Fotgängare och cyklister ska därmed kunna förstå på ljudet om elbilen som närmar sig gasar eller bromsar. Vid backning räcker det med att ljudet låter likadant hela tiden.

EU-reglerna bestämmer volymen på ljudet, men också skillnad i frekvens beroende på avståndet till fordonet. Från en hastighet på 20 km/h sänks ljudnivån något, eftersom ljudet från däcken är tillräckligt så att det konstgjorda ljudet inte längre behövs. Den nya EU-lagen skapar spännande utmaningar för Hapke och hans team. ”Vi vill skapa så mycket ljud som lagen kräver utanför bilen, men så lite som möjligt inne i bilen”, säger Hapke. Detta kan åstadkommas dels genom hur högtalarsystemet placeras (så långt ut i karossen som möjligt), men också genom att i största möjliga utsträckning frigöra högtalaren från karossen. ”Ljud överförs inte bara genom luften, utan också genom föremål”, förklarar Dr. Hapke. EU-reglerna kommer också att begränsa hur ljudet får låta. ”Ett musikstycke eller ljudet av hästhovar är inte tillåtet”, konstaterar Volkswagens ljudexpert.

Dr. Ingo Hapke från Volkswagens Ljudteam.
Dr. Ingo Hapke är chef över ljudteamet på Volkswagen.
En Volkswagen på en dynamometer i den yttre bullertesthallen.
I den yttre bullertesthallen kan Volkswagens ljudexperter testa det utvecklade ljudet under verklighetsnära omständigheter. Med chassi-dynamometern kan man simulera körning i hastigheter upp till 300 km/h. Ljudexperterna undersöker samspelet mellan det elektroniska ljudet och bilens andra, naturliga ljud. Det viktigaste är efterlevnad av de legala kraven.
Detaljbild från fronten på en Volkswagen på en dynamometer i den yttre bullertesthallen.

Men hur ska en eldriven Volkswagen låta i framtiden? ”Vänlig och lätt”, svarar Hapke. Och, naturligtvis, som en omisskännlig Volkswagen. Även om individuella fordonsmodeller varierar tekniskt när det gäller ljud, förstås. En ID. har exempelvis sitt karakteristiska ljud och ljudexperterna vill givetvis framhäva det med sitt arbete. Processen kräver en balansakt av ljudteamet på Volkswagen, för att åstadkomma ljud som följer lagstiftningen, men samtidigt låter trevligt och skiljer ut sig från de andra modellerna.

Hur låter framtidens elektriska ljud?

Michael Wehrmann, en av teamets duktiga ingenjörer, har jobbat med ljud på Volkswagen sedan 2011. ”Vid arbetet med e-up! och e-Golf styrde vi ljudet mot förbränningsmotorer”, avslöjar han. När det gäller ID.-familjen så kommer ljudet att låta helt annorlunda – som en elektrifierad framtid. ”För mig är det viktigt att ljudet frammanar känslan av en konstant arbetande maskin – något som liknar stora fläktar”, säger Ingo Hapke. En utmaning för Volkswagen-experterna är att översätta mycket personliga begrepp och upplevelser, såsom ”vänligt” och ”lätt” till ljudexperternas språk. ”Vi jobbar framförallt med koncept som tonalitet, råhet, harmoni, ljust eller mörkt,” förklarar Wehrmann. Ljudexperterna hämtar inspiration till framtidens ljud från fordon i filmer, som podracers i Star Wars, men också från dagens trafikljud som spårvagnar, eller från naturen. ”Vissa ljud är helt syntetiska, medan andra kommer från inspelningar av naturliga ljud”, säger Wehrmann som använder uppmätta data, samplade instrument och synthezisers för att skapa rätt ljud.

Invändig isolering av den yttre bullertesthallen.
Genom att isolera den yttre bullertesthallen, blir ljudreflexerna minimerade. Det skapar ett rum med extraordinära egenskaper och en extremt låg ljudnivå som underlättar exakta mätningar.
Volkswagens ljudläggare Michael Wehrmann i arbete.
Volkswagens ljudingenjör Michael Wehrmann har utvecklat programvaran CarSoundDesigner för att kunna komponera framtidens elektriska ljud. Med en bärbar dator, ratt och gaspedal kan han kontrollera hur ljudet låter före det mer omfattande testet.

Utveckling i datorn, sedan mätning på fordonet.

Men ett elektriskt ljud kommer inte bara från en enstaka ljudkälla. Ljudingenjören Michael Wehrmann komponerar ljudet på datorn som ett musikstycke med flera instrument. Han har utvecklat sin egen programvara för ändamålet, CarSoundDesigner. Med hjälp av programmet kan han också simulera ljudet under körning. Wehrmanns arbetsplats liknar emellanåt en spelkonsol. Det har delvis att göra med att han använder en ratt och gaspedal i kombination med sitt egenutvecklade ljudprogram, vilket gör att det ser ut som om han tävlar i ett racerspel. Med programmet kan han också lyssna på ljudet isolerat utan fordonsbuller, bedöma ljudkvaliteten och avgöra om ljudnivån behöver ökas något inom vissa frekvensområden. Programmet har karossens akustiska egenskaper registrerade genom tidigare noggranna mätvärden.

För ytterligare koordinering förflyttar vi oss till en mycket speciell plats i Wolfsburg-fabriken: Den yttre bullertesthallen. Det 23 meter långa och 19 meter breda rummet med en takhöjd på 6 meter är definitivt annorlunda. När den 50 cm tjocka bankvalvsliknande dörren stängs bakom oss reagerar öronen direkt. Tak och väggar är täckta av ljudabsorberande material, vilket gör att ljudreflexer är begränsade till ett minimum. Ett lätt tryck läggs på trumhinnorna. Det är tyst.

Ljudet av framtida elbilar är vänligt och lätt – och omisskännligt Volkswagen.
En Volkswagen på en dynamometer.

Mitt i rummet står en chassi-dynamometer, som kan simulera körning i upp till 300 km/h. Volkswagens ljudexperter använder den för att vidareutveckla ljudet som skapats på datorn. Här kan de nämligen kontrollera om deras ljudidé fungerar på själva fordonet. För att göra det placerar de mikrofoner på stativ, som är utrustade med fint utmejslade separatorskivor i trä, framför och bakom bilen. Det ska återskapa ljudet vid en förbiåkning. En människoliknande torso i plast sätts på passagerarsätet i bilen. Figuren har artificiella öron och kan därför exakt mäta hur ljudet låter för passagerarna inne i bilen. ”Arbetet i den yttre bullertesthallen är ett viktigt utvecklingssteg. Jag kan reagera på mätvärden direkt, ändra saker i CarSoundDesigner, skriva över dessa på kontrollenheten i fordonet och kontrollera igen”, säger Michael Wehrmann.

Oräkneliga mätningar krävs innan det slutliga ljudet är bestämt.

Mäta, testa och ytterligare utveckling om och om igen. Sökandet efter det perfekta elektriska ljudet är ett tidskrävande arbete, vilket inte bara beror på alla objektiva mätresultat som hämtas in. Många gånger gör ljudexperterna egna tester där de litar till sin egen hörsel och sin egen expertis och testar ljudeffekten med hjälp av frivilliga och undersöker reaktionerna hos vägtrafikanter på de olika ljuden. ”Naturligtvis påverkas vi även av vädret”, fortsätter Ingo Hapke. Om det är slaskigt ute så reflekteras ljudvågorna kraftigare, medan snötäckta körbanor dödar ljudreflexerna. Men ljudexperterna måste också ta samspelet mellan flera elfordon med i beräkningen. Det får inte bli någon interferens mellan fordonsljuden som kan skapa otrevliga situationer. ”Vi jobbar med både datorn och den körande testbilen – det är det som gör jobbet så spännande”, säger Ingo Hapke och bjuder in oss till en provkörning runt området.

Och sannerligen, ljudet som installerats i den här e-Golfen är effektivt. Fotgängare lägger märke till oss i god tid och riktar uppmärksamheten mot vår bil. Nöjd parkerar Ingo Hapke e-Golfen igen. Sökandet efter det perfekta elektriska ljudet är slut för idag. I den yttre bullertesthallen, och även på ljudtestbanan, är det tyst. Gässen vid vattenreservoaren har flugit iväg. 

Simulering av stereoljud.
Dessa två mikrofoner är fästa vid en separatorskiva av trä och simulerar därmed stereoljudet som det skulle uppfattas av ett mänskligt huvud.

Information i enlighet med direktiv 1999/94/EC i den ändrade ordalydelsen: Ytterligare information gällande officiell bränsleförbrukning och officiella specifika CO2-utsläpp hos nya bilar finns i ”Guide on the fuel economy, CO₂ emissions and power consumption of new passenger cars”, som går att få gratis på alla försäljningsställen och från DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Hellmuth-Hirth-Strasse 1, D-73760 Ostfildern, Germany, eller på www.dat.de.

* e-Golf energiförbrukning kombinerad kWh/100 km: 14,1–13,2. CO2-utsläpp, kombinerade g/km:0. Effektivitetsklass: A+* e-up! energiförbrukning kombinerad kWh/100 km: 11,7. CO2-utsläpp, kombinerade g/km: 0. Effektivitetsklass: A+*

Your browser is outdated!

Please get a decent browser here or there