TICHO PO SILNICI
Proč auta nejen řídit, ale i poslouchat?
Prostorná místnost, stěny z šedivých kovových trojhranů vycpaných akustickým materiálem. Uprostřed tajné auto, zahalené maskou. Nápadné ticho, které vás překvapí hned, jak překročíte práh. Vstupujeme do jedné z odhlučněných komor, kde se zkoumá akustika vozů. „Jsme jedni z prvních, kdo vidí prototypy nových modelů. Tady auta začínají žít,“ začíná vyprávět Filip Nováček z technického vývoje Škoda Auto. Se svým týmem ukazuje, že jízda v autě, které má zvuky pod kontrolou, je nejen příjemnější, ale i bezpečnější. Stačí se zaposlouchat.
Upoutat auto tak, aby se nemohlo pohnout. Nastartovat, pokusit se vůz rozjet a roztočit válce, které má pod koly. A pak začít měřit hluk. „Ve zkušebnách testujeme od rána do večera. Snažíme se simulovat venkovní podmínky a zkoumat zvuky, které motor při různých rychlostech vydává,“ vysvětluje Filip.
Takzvanými polobezodrazovými komorami však laboratoře technického vývoje nekončí. Filip nás vzápětí bere jen o pár metrů dál – do velké dílny připomínající klasický servis. Tady se auta upravují a připravují na zkoušky. „Měníme třeba výfuky nebo kola a řešíme, jak na akustiku vozu působí různé kombinace komponent. Pak s auty vyrážíme do provozu, na testovací okruhy či do aeroakustických tunelů,“ pokračuje mladý akustik a pokyne směrem k mechanikovi, který zrovna montuje zvláštně tvarované zrcátko na ENYAQ iV.
Jak se měří akustika vozu?
Mikrofony – umístí se do míst, kde řidič či pasažéři sedí, zhruba do výšky uší.
Umělými hlavami – neboli maketami lidských hlav, které dokážou lépe simulovat, co a jak člověk slyší. Nahrávky z hlav a mikrofonů se pak porovnávají, aby byl výsledek co nejvíc vypovídající.
Co je psychoakustika?
Obor, který se zabývá tím, jak lidé vnímají zvuk. Třeba takový artikulační index řeší, jak se budou lidi slyšet a jak se mezi sebou dorozumí. Subjektivní vjemy se snaží objektivizovat.
Právě první škodovácký elektromobil je pro místní tým velkou výzvou. „Spalovací motor spoustu zvuků schová, ale elektromobily jsou tak tiché, že vynikne i sebeméně rušivý podnět. Zvyšují se tak akustické požadavky na všechna zařízení ve vozidle. Řidiče můžou neznámé zvuky zbytečně rozptylovat, může si dokonce myslet, že je s autem něco špatně. Takové situace pak můžou být nebezpečné,“ vysvětluje Filip. Hlučná jízda navíc šoféra rychleji unaví a ten může začít ztrácet pozornost. „Naším úkolem je všechno v interiéru, exteriéru i útrobách auta vyladit tak, aby zvuky řidiče neuváděly do rozpaků nebo rizikových momentů.“
Klima, které ruší
Akustika vozu se zkoumá také v kontextu klimatických podmínek. „Zkoušky děláme v létě i v zimě, auta se vozí do zahraničí, do velkého tepla i mrazu,“ líčí Filip. Při nízkých teplotách totiž tlumící materiály mění své vlastnosti a můžou přestat plnit svůj účel. „Každé řešení optimalizujeme tak, aby fungovalo za jakýchkoli podmínek.“
Pro bezpečnost jsou rovněž zásadní varovné systémy. Filip se svým týmem řeší i takzvaný AVAS (Acoustic Vehicle Alarming System), který zaručuje, že jsou auta poháněná baterií slyšet také při nižších rychlostech a neohrozí chodce. Na přítomnost vozu kolemjdoucí upozorňuje reproduktor umístěný v přední části karoserie. „Při vyšších rychlostech slyšíme alespoň kola, ale při nižších rychlostech může být elektromobil nebezpečnější než auto se spalovacím motorem,“ varuje Filip.
„A auta posloucháme také v reálném prostředí, nejen ze záznamu. Dokážeme tak lépe identifikovat například nepříjemné vibrace, které v poslechové místnosti neumíme reprodukovat.“
Slyšíš to taky?
Zvukové záznamy pořízené v autech se vyhodnocují v přilehlé poslechové místnosti. Základní vybavení? Sluchátka a bystrý sluch každého z týmu. „Srovnáváme zvuky z různých modelů, i těch konkurenčních. Vše si pouštíme i několikrát za sebou, někdy pomalu, jindy rychle. Kdybychom měli přesedat mezi auty, ztrácíme čas, jednodušeji zapomeneme na detaily a dojem není tak přesný. Pak společně všechno vyhodnocujeme, někdy diskutujeme i hodiny,“ dodává Filip.
JAK MŮŽE VYPADAT AEROAKUSTICKÝ TUNEL?
Zatímco některé zvuky jsou jednoduše přenositelné do grafů a čísel, jiné jsou zcela subjektivní. „Zrovna posuzujeme zvuk jednoho malého elektromotoru. U něj je hodnocení složitější, protože hodit do tabulky hladinu hluku je hračka, plynulost chodu se však dokazuje hůř. Vím, že tohle už je spíš takový fine tuning, řidič si zvuku ani nemusí všimnout. Mně ale prostě nedá spát,“ krčí rameny.
Jak se vývojáři Škoda snaží eliminovat hlučnost vozu?
Zjistěte více na Škoda Storyboard.
Z divadla za volant
Ještě nedávno by si přitom Filip Nováček neuměl představit, že zvuky motorů, motůrků a dalších autodílů budou jeho tématem. Vystudoval komunikaci, elektroniku a multimédia na ČVUT, v závěrečných pracích zkoumal akustiku vysokoškolských učeben a divadel. „Pak jsem přemýšlel, kterým směrem se vydat. Nechtěl jsem zkoumat hluk kolem dálnic ani sedět celý den za počítačem. Chtěl jsem trochu akce, trochu hloubání.“
Jak tlumit zvuky, které auta vydávají?
Přidáním tlumicích materiálů – Patří mezi ně tlumicí látky z netkané textilie, které absorbují zvuk. Najdete je na různých místech v autě, od stropu až po dveře. „Používají se mimo jiné do podběhů kol, třeba když je mokro na silnici a bylo by slyšet, jak voda z pneumatik cáká zespodu na podběh. Materiálů je ale celá řada. Jakmile od dodavatele přijde vzorek, zkoušíme jeho absorpční vlastnosti a jeho chování při různých frekvencích,“ popisuje Filip Nováček. Pak je tu ještě takzvaný bitumen, něco jako hodně tvrdá guma nebo asfaltové pásy, které umí zabránit tomu, aby se rozklepal například plech ve dveřích a vydával rušivý zvuk – krom jiného ve chvíli, kdy zabouchnete dveře.
Pomocí dynamických tlumičů – Sofistikovanější řešení, dynamický tlumič se ladí na frekvenci, která je rušivá. „Třeba když auto stojí, je tu pár dominantních frekvencí, které se šíří od nastartovaného motoru. Můžou rozkmitat třeba volant – při stání se rozvibruje. My tuto nepříjemnou frekvenci změříme a dynamický tlumič na ni naladíme, zvuky se pak vyruší,“ doplňuje Filip.
Skrze systémy aktivního rušení – novinka, kterou akustici ŠKODA AUTO nedávno testovali. „V autě jsou umístěné mikrofony, které sledují hluk. Zvuk nahrávají a posílají do jednotky, která ho zpracuje, otočí jeho fázi, a hluk vyruší,“ říká Filip Nováček. Takové řešení by podle něj mohlo šetřit peníze za tlumicí materiály.
Pak Filip náhodou narazil na inzerát Škodovky. „Auta mě vždycky zajímala, a i když jsem se jim nikdy nevěnoval na odborné úrovni, risknul jsem to a vzali mě. Většina kolegů má vystudovanou strojárnu, já se o autech učím za pochodu. Ale neměnil bych – mám to, co jsem si přál. Přebíhám mezi laboratořemi a kanceláří, jindy vyrážím na silnice nebo testovací polygon. Žádná nuda! Jen už mám šílenou profesní deformaci, ať jedu jakýmkoli autem, hned se zaměřím na zvuky, které vydává,“ směje se Filip. Svou expertízu by brzy rád posunul ještě dál. „Chci si nechat změřit sluch a zjistit, jak jsem citlivý na jednotlivé frekvence. Pak budu autům naslouchat ještě líp.“
Filip Nováček
odborník na akustiku vozů
Vystudoval Fakultu elektrotechnickou na ČVUT, obor Komunikace, multimédia a elektronika. Pro mladoboleslavskou automobilku pracuje dva roky. Je součástí týmu technického vývoje, který řeší akustiku vozů. Zvuky, které auta vydávají, se zkoumají při jízdě i stání, zvenku i zevnitř. Filip by se rád specializoval na aeroakustiku – tedy to, jakou roli hraje proudění vzduchu, zpravidla při rychlostech vyšších než 100 km/h.
„Vozy testujeme v aeroakustickém tunelu, kde na ně fouká vzduch, jako kdyby jely. Můžeme měnit jeho rychlost a případně auto i pootočit, aby vítr foukal z boku. Auta vozíme i do zahraničí a testujeme je v extrémních klimatických podmínkách.“
Akustici analyzují, jakou roli hraje těsnění, zrcátka, střešní nosiče… Faktorů je neuvěřitelně mnoho. Práce v oddělení akustiky je podle Filipa o neustálém vyvažování. „Například každý přidaný tlumicí materiál zvyšuje hmotnost vozidla a zároveň ho i prodražuje. Zejména u elektromobilů se hmotnost hodně hlídá, každé kilo navíc může snižovat dojezd. Proto neustále hledáme cesty, jak zlepšovat akustiku, aniž bychom negativně zasahovali do jiných podstatných oblastí.“
Built with Shorthand