Waar komt het geluid van een elektrische wagen vandaan?
Audi Magazine
Sinds de zomer van 2019 moeten alle nieuw ingeschreven elektrische en hybride wagens in de EU een artificieel geluid maken. De ideale gelegenheid om aan de geluidsingenieurs van Audi te vragen hoe ze dat geluid produceren. Hier alvast een tipje van de sluier: er komt een didgeridoo aan te pas.
Drie laptops. Drie computerschermen. Drie luidsprekers. Mengtafels en kabels in alle mogelijke kleuren. Dat is in een notendop hoe het kantoor van Rudi Halbmeir, geluidsingenieur bij Audi, eruitziet. Achter hem balanceren een didgeridoo, een strijkstok en een synthesizer tegen een kast. Zitten we hier in een studio? Zijn medewerkers hebben bij momenten alvast die indruk. En in zekere zin lijkt het er ook wel op. Want in zijn kantoor ontwikkelt Halbmeir het externe geluid voor wagens zoals de Audi e-tron voor de Chinese en Amerikaanse markt.
Het epicentrum van dit alles bevindt zich onder zijn bureau: een versnellingspedaal en een luidspreker die het mogelijk maken een fictieve Audi e-tron te laten versnellen terwijl tegelijkertijd het geluid wordt opgenomen. Hij drukt het pedaal in, het geluid weerklinkt intenser, virtuele geluidsgolven vibreren op het scherm … Je zou er bijna kippenvel van krijgen. Maar voor Halbmeir is het een doodgewone werkdag. Hij draait aan een paar knoppen en klikt op de soundtracks. “We hebben zelf de gebruikersinterface ontworpen. Wat wij wilden, werd op dat moment niet verkocht.”
Halbmeier heeft dus een zelfgebouwde studio in zijn kantoor. Zomaar materiaal aankopen, dat kan tenslotte iedereen.
Op zoek naar het ultieme geluid
Sinds 2009 is Halbmeir verantwoordelijk voor de akoestiek van de modellen van Audi. Na een opleiding als elektricien en met een diploma als werktuigbouwkundig ingenieur op zak, maakte hij van zijn hobby zijn beroep. “Ik speel zeven instrumenten en heb thuis mijn eigen studio. Mijn baas dacht: dit zou wel eens een goede match kunnen zijn”, grijnst hij.
Intussen bouwde hij een database met meer dan honderd geluidsfragmenten en -tonen. “Er zitten verschillende synthesizerklanken in, maar evengoed opnames van het geluid van een snelweg. Ik experimenteer graag. Wat produceert een bruikbaar geluid? De gitaar bespelen met een strijkstok, bijvoorbeeld, of het geluid van een didgeridoo”, onthult Halbmeir, terwijl hij een lange noot op de didgeridoo blaast om zijn uitspraak kracht bij te zetten.
Geluid op het ritme van de elektrische wagen
Hoe klinkt het perfecte externe geluid voor de Audi e-tron? Eerst en vooral moet het geluid de aandacht trekken, los van de omgeving waarin de wagen zich bevindt. Volgens de Europese regelgeving moeten de geluiden goed hoorbaar zijn tot een snelheid van 20 km/uur. In de Verenigde Staten is dat tot 31 km/uur. De geluiden melden aan een fietser of voetganger dat er een auto aankomt, versnelt, of remt.
“We bootsen die geluiden niet alleen na door het volume aan te passen, maar ook door het geluid zelf te veranderen”, legt Halbmeir uit. Want het menselijk brein klasseert monotone, onveranderlijke geluiden nu eenmaal snel als ‘normaal’ achtergrondlawaai.
Akoestisch design van dichtbij: hoe klinkt een elektrische wagen?
Het geluid komt niet over als storend of onaangenaam. De frequentie en het volume zijn dan ook cruciaal. De beslissende factor? Een juiste mix van geluiden vinden die samen het geluid produceren. “Het is bijna een symfonie. Het externe geluid van de Audi e-tron bestaat bijvoorbeeld uit meer dan dertig verschillende geluiden, die bovenop elkaar worden gemonteerd. Vijftien van die geluiden worden altijd en overal afgespeeld tijdens het rijden. Dat type geluid noem ik ‘realistisch-technisch’, het is niet te harmonisch. Anders zouden mensen niet bewust stilstaan bij het geluid”, legt Halbmeir uit.
Hij volgt zijn intuïtie tijdens het componeren. “Ik laat me leiden door de verschillende tonen. Ik voel, hoor en ervaar de muziek. Mijn instincten zijn vaak belangrijker dan mijn oor.”
In het labo: de Audi e-tron geluidstest
In het geluidslabo voeren Stephan Gsell en Rudi Halbmeir testen uit met een echte wagen – eentje uitgerust met Audi e-tron technologie. “Het is belangrijk dat we dit doen, want de luidsprekers van de wagen zijn anders dan die in ons kantoor en de geluiden klinken ook anders wanneer ze vanuit de wagen komen”, legt Halbmeir uit.
“Het geluidslabo is een semi-anechoïsche kamer. Dat wil zeggen dat de ruimte bijna geen geluid reflecteert van het plafond en de muren, maar wel een normale, geluidsweerkaatsende asfaltvloer heeft”, vult Gsell aan. Hij heeft een doctoraat als elektrotechnisch ingenieur en is sinds 2015 lid van het akoestische team.
Het labo ziet er behoorlijk futuristisch uit, met grafisch uitgesneden panelen met geluidsabsorberend schuim, die het hele plafond en de muren bedekken. In het midden prijkt een Audi e-tron demowagen, omgeven door kleine microfoons. Onze stemmen lijken haast te verdwijnen in de ruimte. Het voelt een beetje als in een vliegtuig zitten, of een noise-cancelling hoofdtelefoon op hebben.
Het juiste geluid voor elke beweging van de elektrische wagen
Waar zit het externe geluid verstopt in de Audi e-tron? Een kleine speaker net voor het voorste wiel is de verantwoordelijke, zo blijkt. Als de wagen achteruit of sneller rijdt, klinkt hij luider. Het geluid past zich dynamisch aan volgens een aantal parameters, zoals snelheid of gewicht. “Het geluid hoort niet alleen te voldoen aan de wettelijke vereisten, het zou ook aangenaam moeten zijn om naar te luisteren. Als je met een Audi rijdt, moet je een Audi horen”, vindt geluidsingenieur Stephan Gsell.
De geluidsingenieurs van Audi kozen er bewust voor om de typische akoestische eigenschappen van een conventionele, niet-elektrische wagen te schuwen. “De Audi e-tron moet klinken als een elektrische wagen, en niet als een imitatie van een wagen met verbrandingsmotor.” Interessant weetje: omdat de regelgeving rond elektrische wagens nog niet overal gelijkloopt, zal de Audi e-tron exact hetzelfde klinken in de EU en China, maar anders in de VS.
De paradox van geluidsontwerp
Halbmeir luistert nogmaals naar het geluid van de e-tron en knipoogt. “Wel grappig: ooit was het mijn job om auto’s zo stil mogelijk te maken. En nu moet ik ze net luider laten klinken met behulp van artificiële geluiden.”