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Durch das Haupttor fährt Techniker Claus Riedel das Versuchsfahrzeug in das noch leere Soundlabor. Der Raum misst rund 65 Quadratmeter und ist rundum mit Keilpaaren aus Schaumstoff ausgestattet.
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Das Ohr fährt mit

Kleinerer Hubraum, weniger Zylinder – beim Downsizing von Motoren bleibt der kraftvolle Klang der Maschinen auf der Strecke. Mit Soundmodulen bringt MANN+HUMMEL diesen Klang wieder in die Ohren der Fahrer.

Das raue Brüllen eines Löwen, das sonore Röhren eines Hirschs, das tiefe Brummen eines Bären, das böse Knurren eines Wolfs – wenn Matthias Alex über den Klang von Autos spricht, dann dauert es meistens nicht lange, bis er wilde Tiere ins Spiel bringt. Denn so soll ein Sportwagen im Idealfall klingen: rau, wild, stark. „Wenn der Fahrer aufs Gaspedal drückt, dann will er nicht nur die Beschleunigungskräfte spüren, sondern auch das Brummeln, Knurren, Röhren und Brüllen seines Gefährts hören können“, sagt Alex. Der Soundingenieur weiß genau, wovon er redet. Als Teamleiter Motorsound entwickeln er und sein Team Module, die dafür sorgen, dass Fahrer im Inneren ihrer Autos genau diese Klänge wahrnehmen können.

Die Soundingenieure Andreas Link und Jürgen Tilg überprüfen den Sound zusammen mit Matthias Alex (von links) im Innenraum des Testfahrzeugs.
Die Soundingenieure Andreas Link und Jürgen Tilg überprüfen den Sound zusammen mit Matthias Alex (von links) im Innenraum des Testfahrzeugs.

Im hauseigenen Soundlabor von MANN+HUMMEL in Ludwigsburg ragen beigefarbene Keilpaare aus Schaumstoff abwechselnd waagrecht und senkrecht von Decke und Wänden in den rund 65 Quadratmeter großen Raum. Sie schlucken jegliche Geräusche und verhindern deren Wiederhall. Alles klingt stumpf hier drinnen, wie durch Watte. Damit auch keine Vibrationen die Geräusche verfälschen, steht der gesamte Raum entkoppelt auf riesigen Federn.

Der silberne Ford Mondeo Kombi auf der Rollenvorrichtung in der Mitte des Raums ist mit starken Bändern an der vorderen Abschleppöse festgezurrt. Sie verhindern, dass der Wagen beim „Hochfahren“ seitlich ausbricht. Claus Riedel bereitet das Demonstrationsfahrzeug für Soundtests vor. Üblicherweise stehen hier Prototypen, Erlkönige und Fahrzeuge im Entwicklungsstadium kurz vor der Serienreife. Sie dürfen natürlich nicht gezeigt werden. Also bereitet Riedel den Mietwagen vor, fixiert Mikrofone vor dem Motorraum und im Innenraum auf Höhe der Fahrerkopfstütze. Auf dem Beifahrersitz platziert er einen Modellkopf mit eingebauten Mikrofonlauschern. Der seltsame Geselle nimmt Geräusche genau dort auf, wo sie auch vom Menschen wahrgenommen werden: auf Ohrenhöhe eines potenziellen Beifahrers.

Mikrofone werden auch vor den Kühlerschlitzen angebracht, dort, wo die Luft angesaugt wird. Exakter Abstand: 100 Millimeter.
Mikrofone werden auch vor den Kühlerschlitzen angebracht, dort, wo die Luft angesaugt wird. Exakter Abstand: 100 Millimeter.

Knurren, Röhren und Brüllen

Im Vorraum bereitet sich Matthias Alex auf die bevorstehenden Tests vor. Der Soundingenieur fährt den Laptop hoch, verbindet ihn mit den technischen Anlagen links und rechts neben dem Schreibtisch und stellt für den Rollenprüfstand die unterste Drehzahl, die Höchstgeschwindigkeit und die Hochlaufzeit – in diesem Fall 50 Sekunden – ein. Später wird er die Geräusche, die der Motor des Autos produziert, visualisiert als farbige Resonanzlinien auf seinem Bildschirm sehen.

Der 49-Jährige ist seit 1994 bei MANN+HUMMEL. Nach einem kurzen Aufenthalt im Bereich Konstruktion folgte der Wechsel in die Akustik. Seit 1999 verantwortet er das Team Motorsound, bestehend aus insgesamt zwei Mechanikern und sechs Ingenieuren. Das macht ihn zum obersten Komponisten bei MANN+HUMMEL, wenn man so will. Seine Aufgabe: Motoren so klingen zu lassen, wie Automobilhersteller und -käufer es wünschen und erwarten. Sounddesign heißt das in Fachkreisen.

Während Claus Riedel den Kombi weiter vorbereitet und mit den Akustikern Jürgen Tilg und Andreas Link den korrekten Aufbau überprüft, erklärt Alex, was es mit dem Sounddesign auf sich hat: Die Beschäftigung mit dem „richtigen“ Klang des Autos hat in den vergangenen Jahren an Bedeutung gewonnen: Das sogenannte Downsizing der Motoren ist verantwortlich dafür. Die gewünschte Leistung muss aus immer kleineren Hubräumen kommen. Turbolader, die für zusätzliche Leistung sorgen, klingen jedoch hochfrequent und unangenehm und müssen gedämpft werden. Die Folge: Der sonore Sportsound geht zusätzlich verloren.

Hören Sie, wie unterschiedlich sich der Sound mit und ohne Symposer von MANN+HUMMEL anhört:

Ohne Symposer
Mit Symposer

Mit Soundmodulen wie Symposern und Soundpipes wirken die Akustikingenieure dem entgegen. MANN+HUMMEL hat die Notwendigkeit schon früh erkannt. Um die Jahrtausendwende begann man mit der Entwicklung des ersten Symposer – der schließlich im Ford Focus ST in Serie zum Einsatz kam. Eine Erfolgsstory. Der Sound in dem Flitzer der Kompaktklasse kam bei Fachpresse und in der gesamten Branche so gut an, dass kurze Zeit später fast alle Sportwagenhersteller ihre Boliden damit ausstatten wollten. Ein Erfolg, der sich auch für MANN+HUMMEL auszeichnen sollte: Das Management des Automobilherstellers war so begeistert, dass es MANN+HUMMEL mit dem European Technical Achievement Award 2006 auszeichnete.

Die von MANN+HUMMEL entwickelten Soundmodule sind passiver Art. Sie verstärken also die Geräusche, die der Motor selbst erzeugen kann. Der Symposer geht direkt an die Quelle und nimmt die Pulsation des Motors in der Nähe der Drosselklappe auf, wo sie noch unverfälscht vorliegen, verstärkt sie und leitet das gefilterte Geräusch ins Cockpit. Dort erhält der Fahrer dann das gewünschte sportliche Soundfeedback. Ein Vorteil dieses Soundtransfers liegt in der geringen Geräuschübertragung nach außen: Im Gegensatz zum Einsatz von Sportschalldämpfern gibt das Fahrzeug hier kaum zusätzliche Geräusche an die Umgebung ab und kann so die gesetzlichen Lärmvorschriften leichter einhalten.

Die ebenfalls von MANN+HUMMEL entwickelte Soundpipe funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip. Als Klangverstärker dient bei ihr allerdings eine schwingende Membran, die die Pulsation des Motors wie eine Trommel verstärkt und sich nur für Saugmotoren eignet.

Unterschiedliche Membrane, die in den Modulen verbaut werden, erzeugen unterschiedliche Sounds.
Unterschiedliche Membrane, die in den Modulen verbaut werden, erzeugen unterschiedliche Sounds.

Markenspezifische Klänge

Für die Automobilhersteller bieten die Soundmodule nicht nur die Möglichkeit, ihren sportlichen Fahrzeugen akustisch mehr „Drive“ mitzugeben. Sie helfen auch dabei, den Klang von Motoren abzurunden oder einen zur Marke passenden Motorsound zu formen. Dieses sogenannte Soundbranding hat in den letzten zehn bis 15 Jahren an Bedeutung gewonnen. „Man hat ganz bewusst Fahrzeugklänge entwickelt, die zur jeweiligen Marke, ja, sogar zum jeweiligen Fahrzeug passen“, sagt Alex. Und das nicht nur in den Sportversionen. Auch in Geländewagen, Sportcoupés, Luxuslimousinen und sogar in Kleinwagen kommen Soundmodule zum Einsatz.

Viele Faktoren beeinflussen den Motorsound – und jeder Motor, jedes Fahrzeug klingt anders. Motoranordnung, Einbauposition und -winkel, Materialbeschaffenheit – all das hat Einfluss auf den späteren Klang. Viel Erfahrung ist notwendig, um dem Kundenwunsch möglichst genau zu entsprechen. Für die Akustik sind bei MANN+HUMMEL die Luftansaugsysteme im Motorraum relevant. Denn das Sounddesign steht immer im Zusammenhang mit den Rohrleitungen und Filtern, an die die Soundmodule angebunden werden. Die Filter sind Expansionsräume und als solches Akustikboxen, die auch dämpfende Wirkung haben. Je früher sie entlang der Ansaugstrecke angebracht werden, umso leiser wird das Fahrzeug und umgekehrt.

Zwei Tage bis eine Woche arbeiten die Mitarbeiter des Soundlabors am Sound eines Fahrzeugs.

„Die Messungen werden im dritten Gang bei Vollgas durchgeführt, weil das für den Ansaugdruck der kritische Fahrbetrieb ist“, sagt Alex und gibt Riedel per Mikrofon das Kommando „Messung Start“. Riedel tritt das Gaspedal durch, bis die maximale Drehzahl nach 50 Sekunden im dritten Gang erreicht ist. Nach rund 30 weiteren Sekunden heißt es: „Messung Stopp“.

Riedel geht vom Gas. Alex analysiert die Frequenzen auf seinem Monitor und entscheidet, ob etwas verändert werden muss, ob beispielsweise ein Resonator ausgetauscht werden muss. Dann geht es von vorn los. Bis zu zehn Messungen führt das Team so – je nach Umbauaufwand – durch. Zwischen zwei Tagen und einer ganzen Woche pro Fahrzeug haben sie dazu im Schnitt zur Verfügung, bis dem Kunden die Ergebnisse präsentiert werden. Ist dann keine Nachjustierung nötig, kann das jeweilige Soundmodul in Serienfertigung gehen.

Claus Riedel und Matthias Alex (links) bei der Vorbereitung einer Messung. Pro Fahrzeug werden im Soundlabor bis zu zehn Messungen durchgeführt.
Claus Riedel und Matthias Alex (links) bei der Vorbereitung einer Messung. Pro Fahrzeug werden im Soundlabor bis zu zehn Messungen durchgeführt.

Von der Konzeptphase an

Symposer im eigentlichen Motor zu testen, gehört zur späten Entwicklungsphase der Autos. Bereits in der Konzeptphase sind Alex und sein Team in enger Abstimmung mit dem Kunden. In dieser Phase kommen vor allem Rechnersimulationen zum Einsatz, in denen eine Vorauslegung der Symposer und Sound­pipes vorgenommen wird. „Sound hat aber sehr viel mit subjektiver Wahrnehmung zu tun“, sagt Alex. Daher sind die späteren Tests am Auto so wichtig. In der Konzeptphase ist die Abstimmung mit der Konstruktionsabteilung sehr eng. Immer wieder trifft sich Alex dann mit Tobias Wörz, dem Entwicklungsverantwortlichen Technical Plastic Parts.

Material als kritischer Faktor

Wörz ist auch das Bindeglied zum Kunden, wenn es um den Bauraum im Fahrzeug geht. Oft geht es da um Zentimeter, die letztendlich über den Sound mitentscheiden. Zwar ist der Grundkorpus der Symposer standardmäßig vorgegeben, hinsichtlich Bohrungsbild, Anschlussgeometrien und Materialien unterscheiden sie sich jedoch und müssen auf den jeweiligen Motor und Motorraum angepasst werden.

Zur besonderen Herausforderung bei der Entwicklung der Soundmodule gehören die damit verbundenen Emotionen – und die subjektive Wahrnehmung. Unter Umständen passiere es schon mal, dass noch kurz vor Produktionsstart der Sound geändert werden muss, weil das Management des Kunden einen anderen Motorenklang wünscht. „Die Akustik gehört neben der Optik und der Haptik eines Autos sicherlich zu den ausschlaggebenden Verkaufsargumenten“, sagt Alex. Der Stolz, an so einem emotionalen und damit wichtigen Produkt direkt beteiligt zu sein, ist nicht zu überhören.

Mathias Alex (rechts) und Tobias Wörz beraten sich oft. Wörz ist das Bindeglied zum Kunden, wenn es um den Bauraum im Fahrzeug geht. Oft geht es um nur wenige Zentimeter Platz.
Mathias Alex (rechts) und Tobias Wörz beraten sich oft. Wörz ist das Bindeglied zum Kunden, wenn es um den Bauraum im Fahrzeug geht. Oft geht es um nur wenige Zentimeter Platz.

Unterschiedliche Soundvorlieben

Dass die Automobilhersteller auf den passenden Sound so großen Wert legen, wundert vor diesem Hintergrund nicht. Zwar habe sich an den Klangcharakteren in den vergangenen Jahren nicht viel verändert, man habe aber erkannt, dass Rauigkeit und Sportlichkeit auch mit der Lautstärke zusammengehen. „Man schafft es nicht, Autos immer leiser zu machen, weil dann irgendwann die Emotionen weg sind“, sagt Alex. Dabei sind die Geschmäcker durchaus unterschiedlich. Vor allem zwischen Amerika, Europa und Asien hat der Soundingenieur verschiedene Vorlieben ausgemacht. So sei auf dem nordamerikanischen Kontinent vor allem das typische Blubbern eines Achtzylinders beliebt. Mit solch großvolumigen Klängen täten sich europäische Hersteller eher schwer. In Europa hätten sich Sechszylinderrklänge eingespielt. Dabei sollen die Motoren in bisschen schmutzig, ein bisschen dreckig klingen. „Zu cleaner Sound klingt nicht sportlich“, sagt Alex. Ganz anders dagegen in Asien. Dort seien eher schreiende Töne beliebt.

Weltweit vertreten

Auf Ansaugseite zählt sich MANN+HUMMEL zu den führenden Anbietern. „Die spezifischen Kompetenzen, die wir in unserem Team neben dem Akustikverständnis mitbringen, sind unser Know-how im Bereich Filter und Druckverlust und unser Fertigungs- und Herstellerverständnis“, sagt Alex. „Aus diesem Erfahrungsschatz können wir schöpfen.“ Und das weltweit.

Denn MANN+HUMMEL hat an fast jedem Entwicklungsstandort Akustiker im Einsatz. Gemeinsam ist ihnen, dass sie alle in Ludwigsburg ausgebildet werden. Zudem wurden alle unternehmenseigenen Prüfstände weltweit von MANN+HUMMEL entwickelt und zertifiziert. So ist gesichert, dass das soundspezifische Know-how, das Matthias Alex und sein Team entwickelt haben, an jedem Standort auf gleichem qualitativen Niveau ist.

Ganz schön laut hier

Die passenden Frequenzen für den satten, sportlichen Motorsound zu finden, ist Aufgabe der Sounddesigner bei MANN+HUMMEL. Dabei können sie die Motoren nicht einfach immer lauter machen. Zurzeit liegt die erlaubte Lärmschwelle der Europäischen Kommission für Pkw bei 74 Dezibel. Zwar ist das Lärmempfinden bei jedem Menschen etwas unterschiedlich, doch ab einer bestimmten Lautstärke kann es sogar gefährlich werden. Schon ab 60 Dezibel Dauerbeschallung können Stressreaktionen auftreten. Die Schmerzgrenze liegt bei 130 Dezibel. Wie aber sind der Lärmpegel und die Schallintensität einzuordnen? In unserer Grafik finden sich Beispiele für 10 bis 70 Dezibel. Eine Zunahme um zehn Dezibel entspricht dabei einer Verzehnfachung der Schallintensität.

Weitere Informationen
Interview mit Matthias Alex