Spezielle Kapitel KFZ - Akustik

• nur bei niedrigen Frequenzen
• am besten bei stationären Drehzahlen
• zusätzlicher Aufwand: zwei Mikrofone, mindestens zwei hochwertige
  Lautsprecher mit gutem Übertragungsverhalten im tiefen Frequenzbereich,
  Drehzahlsensor, Elektronik-Einheit

•sound engineering kann theoretisch umgesetzt werden;
Steuereinheit kann prinzipiell beliebige Geräuschanteile
zur individuellen „Ausformung“ des Geräuschereignisses
beimischen
•externe Phono-Quellen (CD, Radio, Kassettenrecorder
etc.) können problemlos in das ANC-System integriert
werden!

Anzahl der Schwingungen bezogen auf die Motordrehzahl.

Schwerpunkt eines sich drehenden Kröpers liegt nicht in der Drehachse.

•Geometrische Verstimmung
•Konstruktive Gestaltung der Übergänge Abgasrohr/Eintritt Schalldämpfer

(Drehzahl / 60) * Ordnung = Frequenz des Geräuschs

Lieber viele Quellen leicht absenken als wenige Quellen viel absenken.

• Arraytechnik
• mitgeführte Mikrofone bei Vorbeifahrt
• Aggregateprüfstände
• Kombinationen

Vorteil:
-Direkte Messung bei beschleunigter Vorbeifahrt
-Keine Ermittlung von Übertragungsfunktionen notwendig
-Schallquellenverteilung am Fahrzeug sofort erkennbar
-Wirkung von Maßnahmen mit guter Auflösung erkennbar
-Schnell, geringer Rüstaufwand
Nachteil:
-Niederfrequentschlechte Auflösung wegen großer Wellenlängen
(Quellen schwerer zu lokalisieren)
-Teuer
-Bedienung komplex

Technik:
-Mikrofone um zu beurteilende Quelle anordnen und am Fahrzeug befestigen oder
bei geeignetem Gesamtfahrzeugprüfstand im Prüfstand aufstellen
-Bei beschleunigter Vorbeifahrt Signal aufzeichnen
Korrelation mit Gesamtpegelverlauf erforderlich
--> Trägt Teilschallquelle wesentlich zu maximalem Gesamtpegel bei ?
Vorteil:
-Direkte Messung bei beschleunigter Vorbeifahrt
-Wirkung von Maßnahmen an Teilschallquelle mit guter Auflösung erkennbar
-Technisch einfach realisierbar
Nachteil:
-Korrelation zu Gesamtpegel erforderlich
-Anteil am Gesamtpegel schwer zu ermitteln

Technik:
-Betriebsbedingungen beschleunigte Vorbeifahrt (Leistung, Drehzahlverlauf usw.)
auf Prüfstand nachfahren
-Geräuschmessungen auf Prüfstand durchführen
-Korrelation Prüfstandsmessungen zu beschleunigter Vorbeifahrt herstellen

Vorteil:
-Beurteilung von Maßnahmen an Teilschallquelle mit guter Auflösung erkennbar
-Keine Störgeräusche durch andere Quellen
-Jeweilige Fachabteilungen (Achse, Getriebe, Motor) können parallel an mehreren Aggregaten arbeiten --> Vielzahl von zu bearbeitenden Quellen

Nachteil:
-Korrelation Prüfstandsmessungen zu beschleunigter Vorbeifahrt meist sehr aufwändig
-Anteil Teilschallquelle am Gesamtpegel schwer zu ermitteln
-Prüfstände müssen geeignet sein (Akustik u. Betriebsbedingungen)

Pegelabsenkung 1 dB(A)
- in Praxis nicht wahrnehmbar
(beschleunigte Vorbeifahrt) - aber großer Aufwand an Kosten, Gewicht usw.

Pegelabsenkung > 5 dB(A)
- wahrnehmbar
(beschleunigte Vorbeifahrt) -mit realistischen Maßnahmen fast nicht machbar
--> ökologisch nicht vertretbar wegen Nachteilen bei Kraftstoffverbrauch, Kapsel, Lüftereinschaltdauer, Gewicht bzw. je transportierte Tonne Nutzlast mehr Ressourcenverbrauch

• Ruckeln - Lastwechsel durch Gasgeben, 2-8 Hz
• Clonk - Getriebeschwingungen, 1000 - 3000 Hz
• Growl - Interferenz 2. Motorordnung mit 1. der Antriebswellen
• Boom - Aggregatebewebung
• Judder - Gelenkwellen Achsgetriebe
• Rasseln - Drehungleichförmigkeit Motor 60 Hz

Als Schwebung bezeichnet man den Effekt, dass die Resultierende der additiven Überlagerung (Superposition) zweier Schwingungen, die sich in ihrer Frequenz nur wenig voneinander unterscheiden, eine periodisch zu- und abnehmende Amplitude aufweist.

Schwebungen treten bei Wellen auf, für die das Superpositionsprinzip gilt, also beispielsweise bei Schallwellen, elektromagnetischen Wellen oder elektrischen Signalströmen. Da sich die Momentanwerte der Ausgangsschwingungen je nach Phasenlage gegenseitig periodisch verstärken bzw. abschwächen, hat die Resultierende eine an- und abschwellende Amplitude. Die Frequenz dieses Wechsels ist umso höher, je größer die Differenz der Ausgangsfrequenzen {\displaystyle f_{1}} und {\displaystyle f_{2}} ist.

Bei der Schwebung werden, im Gegensatz zu den Verfahren, wie sie bei Mischstufen Anwendung finden, keine neuen Frequenzen erzeugt, und es treten auch keine Frequenzverschiebungen auf.

• einmalig: Knall, Stoß, Schlag
• periodisch: Arbeitsmaschinen, periodische Unwuchten, rotierende Bauteile

Druckschwankungen eines kompressiblen Schallübertragungsmediums.

L = 20*lg*(p(eff)/p0(eff))

p(eff)=p(max)/ wurzel(2)

Schallleistung:
Sie stellt die Schallenergie dar, die pro Zeiteinheit durch eine beliebig große, senkrecht zur
Schallausbreitungsrichtung befindliche Fläche S hindurchströmt. Bei gleichmäßig verteilter
Schallintensität erhält man die Schallleistung als Produkt aus der Schallintensität J und der
durchschallten Fläche S.

P = J * S

In der akustischen Messtechnik benutzt man z. B. bei der Geräuschmessung an Maschinen, bzw.
Aggregaten den Begriff des Schallleistungspegels, wobei die gewählte Bezugsschalleistung P0 = 10-12W
ist. Der Schallleistungspegel dient der besseren Vergleichbarkeit einzelner Schallquellen zueinander.

Das menschliche Gehör ist in der Lage einen Frequenzbereich von ca. 20 - 20000 Hz wahrzunehmen.

Die Frequenzbewertung ist ein Verfahren zur frequenzabhängigen Anpassung von Schalldruckpegekn in der Akustik. Hierbei werden die Messgrößen durch ein bewertendes Filter gewichtet, das den Frequenzgang des menschlichen Gehörs berücksichtigt und somit die Messwerte dem menschlichen Hörempfinden anpasst.

liche Ohr Töne mit gleichem Schalldruck in unterschiedlichen Tonhöhen unterschiedlich laut empfindet, werden so genannte Frequenzbewertungskurven verwendet:

• A-Bewertung: entspricht den Kurven gleicher Lautstärkepegel bei ca. 20–40 phon

Nicht alle Menschen hören gleich. Je nach Alter und Geräuschexposition kann
das Hörempfinden in den einzelnen Frequenzbereichen erheblich streuen. Die
betrachtete Kurven sind statistische Mittelwerte vieler Probanten. Viele
Hilfsgrößen zur Beschreibung von Schallereignissen wurden deshalb
entwickelt, wie z.B. Schärfe, Rauhigkeit, Welligkeit oder Resonanzhaltigkeit.

Geräuschortung kann nur durch Einsatz beider Hörorgane erfolgen. Ebenfalls
nur mit beiden Hörorganen ist der sog. Partyeffekt möglich: Aus einem
Stimmengewirr, das pegelmäßig oberhalb eines Einzelpegels liegt, kann dieser
trotzdem herausgehört werden.

einmalig: 
-Stoß beim Überfahren von Hindernissen (Schlagloch, Plattenstoß)

periodisch:

- dyn. Kräfte aus Kurbeltrieb
- Drehkraftschwankungen
- Luftsansaugung und Abgasanlage
- Gelenkwellen (Unwuchten)
- Verzahnungen (Getriebe, Achsgetriebe)