PeterZeller(Hrsg.) HandbuchFahrzeugakustik · 2013. 7. 19. · Handbuch Verbrennungsmotor...

Peter Zeller (Hrsg.)

Handbuch Fahrzeugakustik

Handbuch Verbrennungsmotorherausgegeben von R. van Basshuysen und F. Schäfer

Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnikherausgegeben von H.-H. Braess und U. Seiffert

Automobildesign und Technikherausgegeben von H.-H. Braess und U. Seiffert

Wasserstoff in der Fahrzeugtechnikvon H. Eichlseder und M. Klell

Mensch und Fahrzeugvon E. Fiala

Umweltschutz in der Automobilindustrievon D. Gruden

Fahrwerkhandbuchherausgegeben von B. Heißing und M. Ersoy

Aerodynamik des Automobilsherausgegeben von W.-H. Hucho

Passive Sicherheit von Kraftfahrzeugenvon F. Kramer

Fahrzeugreifen und Fahrwerkentwicklungvon G. Leister

Automobilelektronikherausgegeben von K. Reif

Automotive Software Engineeringvon J. Schäuffele und T. Zurawka

Virtuelle Produktentstehung für Fahrzeug und Antrieb im Kfzherausgegeben von U. Seiffert und G. Rainer

Rennwagentechnikvon M. Trzesniowski

Handbuch Kraftfahrzeugelektronikherausgegeben von H. Wallentowitz und K. Reif

Strategien in der Automobilindustrievon H. Wallentowitz, A. Freialdenhoven und I. Olschewski

Aus dem Programm Kraftfahrzeugtechnik

www.viewegteubner.de

Peter Zeller (Hrsg.)

HandbuchFahrzeugakustikGrundlagen, Auslegung, Berechnung, Versuch

Mit 633 Abbildungen und 43 Tabellen

PRAXIS | ATZ/MTZ-Fachbuch

Bibliografische Information der Deutschen NationalbibliothekDie Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in derDeutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar.

1. Auflage 2009

Alle Rechte vorbehalten© Vieweg+Teubner | GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2009

Lektorat: Ewald Schmitt | Gabriele McLemore

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Umschlaggestaltung: KünkelLopka Medienentwicklung, HeidelbergSatz: Druckhaus Thomas Müntzer, Bad LangensalzaDruck und buchbinderische Verarbeitung: Krips b.v., MeppelGedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier.Printed in the Netherlands

ISBN 978-3-8348-0651-2

Vorwort

Die Handbücher in der Reihe Kraftfahrzeugtechnik von Vieweg+Teubner stellen mittlerweile eine umfassendeund anerkannte Bibliothek des fahrzeugtechnischen Wissens dar. Gerne bin ich deshalb der Bitte des Verlagesgefolgt, eine noch verbliebene Lücke innerhalb der Fachbuchreihe mit dem vorliegenden Handbuch Kraftfahr-zeugakustik zu schließen. Die Aufgabe erschien mir umso reizvoller, als mir durch meine langjährige Tätigkeitin der Fahrzeugentwicklung die Lücke zwischen der fahrzeugtechnischen Literatur, welche die Akustik undSchwingungstechnik nur am Rande behandelt und der akustischen Literatur, welche wiederum die Besonderhei-ten der Fahrzeugtechnik nicht weiter vertieft, immer wieder aufgefallen ist. Mit dem vorliegenden Buch wirddeshalb sowohl den angehenden Ingenieuren, welche sich näher mit den akustischen und schwingungstechni-schen Fragestellungen rund ums Automobil beschäftigen wollen, als auch den bereits in der Fahrzeugindustrietätigen Akustikern und Schwingungstechnikern ein Kompendium geliefert, welches die Vibroakustik des Auto-mobils zum zentralen Gegenstand hat.

Bei der Entwicklung eines Automobils tritt das Fachgebiet Akustik und Schwingungstechnik in unterschiedlichs-ten Ausprägungen in Erscheinung. Das Spektrum reicht von der Beseitigung lästiger Störgeräusche bis zur Mit-gestaltung des Fahrzeugcharakters durch einen attraktiven Motorsound. Typisch ist dabei der Sachverhalt, dassnahezu alle Komponenten und Systeme des Fahrzeugs für die Vibroakustik relevant sein können, diese aber nurin wenigen Fällen die Primärfunktion des Bauteils darstellt. Gleichzeitig machen der wettbewerbsbedingt stei-gende Kostendruck sowie der durch die Klimaerwärmung (CO2-Emissionen) erneut forcierte Fahrzeugleichtbaudie gleichzeitige Erfüllung aller funktionalen Anforderungen immer schwieriger. Insofern gehört zur erfolgrei-chen Arbeit des Akustikingenieurs nicht nur die Fachkompetenz für innovative Lösungsansätze, sondern auch dieFähigkeit, Wirkzusammenhänge aufzeigen und damit das notwendige Verständnis für die Belange der Vibro-akustik wecken zu können. Bei der Themenauswahl für dieses Buch wurde auch aus diesem Grund ein besonde-res Augenmerk auf die Verbindung zwischen den theoretischen Grundlagen der Akustik und Schwingungstech-nik und den vielfältigen Problemstellungen im Rahmen der Automobilentwicklung gelegt. Da nach meiner Er-fahrung im Spannungsfeld zwischen dem intensiven Einsatz numerischer Rechenverfahren auf der einen Seiteund der rein empirisch angelegten Versuchsarbeit auf der anderen Seite die Physik hinter den bearbeiteten Frage-stellungen manchmal in den Hintergrund rückt, sollten im vorliegenden Buch die wesentlichen physikalischenWirkzusammenhänge herausgestellt werden.

Um Breite und Tiefe des Fachgebietes angemessen abzudecken, war die Mitarbeit kompetenter Experten ausIndustrie und Hochschule an diesem Buch essentiell. Neben den Autoren, welche einen eigenständigen Teil zuder Publikation beigesteuert haben und auch namentlich für diese Kapitel zeichnen, möchte ich an dieser Stellespeziell auch diejenigen Mitarbeiter der BMW AG hervorheben, welche zum Gelingen des Werkes durch Dis-kussion und Sachbeiträge ebenfalls unschätzbare Hilfe geleistet haben. Insbesondere sind hier zu nennen Dr.Arnaud Bocquillet und Albert Kaltenhauser (Passivakustik), Dr. Fabian Evert (ANC), Dr. Herbert Finsterhölzl(Außengeräusch), Dr. Peter Kirchknopf und Andreas Raith (Schwingungstechnik), Dr. Stefan Sentpali (Me-chatronik), Rafael Stryczek (Akustikberechnung), Frank Ullrich (Aeroakustik), Dr. Alfred Zeitler (Sounddesign).Allen diesen Personen sowie auch den Mitarbeitern des Verlages gilt mein besonderer Dank für ihre Unterstüt-zung beim Entstehen des vorliegenden Buches.

München, im Februar 2009

Peter Zeller

Autorenverzeichnis

Dipl.-Ing. Andreas Enderich Mahle Filtersysteme GmbH[10.1]

Prof. Dr.-Ing. Hugo Fastl Technische Universität München[14.3]

Dipl.-Ing. (FH) Josef Hobelsberger Müller-BBM VibroAkustik Systeme GmbH[17]

Dr. Rolf Jebasinski J. Eberspächer GmbH & Co. KG[10.2]

Dr.-Ing. Stefan Kerber Technische Universität München (vormals)[14.3]

dr. ir. Dennis de Klerk Müller-BBM VibroAkustik Systeme B.V.[15.7]

Dipl.-Ing. Tobias Moosmayr BMW Group[13]

Dr.-Ing. Ernst-Ulrich Saemann Continental AG[11]

Prof. Dr.-Ing. Peter Zeller Technische Universität München[1–9, 12, 14.1, 14.2, 15.1–15.6, 16, 18]

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung.................................................................................................................................................... 11.1 Automobil und Gesellschaft ........................................................................................................... 11.2 Trends in der Automobilakustik ..................................................................................................... 2

2 Allgemeine Grundlagen............................................................................................................................. 42.1 Prozess Akustikentwicklung........................................................................................................... 4

2.1.1 Zielfindung........................................................................................................................ 42.1.2 Subjektive Beurteilung von Fahrzeugeigenschaften ......................................................... 52.1.3 Geräuschmetrik ................................................................................................................. 62.1.4 Funktionsorientierung ....................................................................................................... 8

2.2 Modelle und Begriffe...................................................................................................................... 92.2.1 Modellbildung ................................................................................................................... 92.2.2 Elektromechanische Analogie........................................................................................... 122.2.3 Beispiel Einmassenschwinger ........................................................................................... 132.2.4 Elektroakustische Analogie............................................................................................... 152.2.5 Vierpoltheorie.................................................................................................................... 15

3 Schwingungstechnik .................................................................................................................................. 193.1 Freie Schwingungen elementarer Systeme..................................................................................... 19

3.1.1 Einmassenschwinger ......................................................................................................... 193.1.2 Ungefesselter Zweimassenschwinger .............................................................................. 213.1.3 Gekoppelte Schwingsysteme............................................................................................. 21

3.2 Erzwungene Schwingungen elementarer Systeme......................................................................... 233.2.1 Einmassenschwinger ......................................................................................................... 233.2.2 Zweimassenschwinger ...................................................................................................... 24

3.3 Passive Schwingungsauslegung ..................................................................................................... 253.3.1 Elastische Lagerung .......................................................................................................... 273.3.2 Isolationsbauteile............................................................................................................... 293.3.3 Schwingungsdämpfung ..................................................................................................... 313.3.4 Dämpfungsbauteile ........................................................................................................... 323.3.5 Systemdämpfung............................................................................................................... 343.3.6 Schwingungstilger............................................................................................................. 363.3.7 Fliehkraftpendel ................................................................................................................ 39

3.4 Aktive Schwingungskompensation ................................................................................................ 413.4.1 Funktionsprinzip ............................................................................................................... 413.4.2 Aktive Lagerung................................................................................................................ 433.4.3 Trägheitsmassenaktuator................................................................................................... 44

3.5 Subjektives Schwingungsempfinden.............................................................................................. 46

4 Schwingungsphänomene im Kraftfahrzeug ............................................................................................ 494.1 Fahrbahnerregte Schwingungen ..................................................................................................... 50

4.1.1 Vertikaldynamik................................................................................................................ 514.1.2 Stochastische Unebenheitsanregung realer Fahrbahnen ................................................... 574.1.3 Beurteilung stochastischer Fahrbahn-Anregungen ........................................................... 594.1.4 Konflikt Fahrkomfort vs. Fahrsicherheit........................................................................... 604.1.5 Aktive Fahrwerke.............................................................................................................. 614.1.6 Sitzschwingungen ............................................................................................................. 624.1.7 Fahrzeugnicken, Einspurmodell........................................................................................ 654.1.8 Wanken, Zweispurmodell ................................................................................................. 674.1.9 Karosseriezittern ............................................................................................................... 684.1.10 Motorstuckern ................................................................................................................... 73

4.2 Raderregte Schwingungen.............................................................................................................. 754.2.1 Ungleichförmigkeitsanregung........................................................................................... 75

X Inhaltsverzeichnis

4.2.2 Anfahr- und Bremsstempeln ............................................................................................. 764.3 Motorerregte Schwingungen .......................................................................................................... 77

4.3.1 Leerlaufschwingungen ...................................................................................................... 774.3.2 Lastwechselschwingungen................................................................................................ 78

4.4 Strukturdynamik ............................................................................................................................. 814.4.1 Globale Karosserieeigenformen........................................................................................ 814.4.2 Funktionsmodell Karosserie.............................................................................................. 834.4.3 Karosserieunterzüge .......................................................................................................... 84

5 Luftschall .................................................................................................................................................... 865.1 Begriffe........................................................................................................................................... 865.2 Entstehung und Ausbreitung .......................................................................................................... 87

5.2.1 Primärer Luftschall............................................................................................................ 875.2.2 Schallfelder ....................................................................................................................... 895.2.3 Luftschallübertragung ....................................................................................................... 91

5.3 Luftschalldämmung........................................................................................................................ 935.3.1 Biegeweiche isotrope Platten ............................................................................................ 945.3.2 Biegesteife isotrope Platten............................................................................................... 955.3.3 Mehrschichtbauteile .......................................................................................................... 975.3.4 Mehrflächige Systeme....................................................................................................... 1005.3.5 Transmission durch Leckagen........................................................................................... 101

5.4 Luftschallabsorption ....................................................................................................................... 1045.4.1 Poröse Absorber ................................................................................................................ 1055.4.2 Kammer- und Membran-Absorber.................................................................................... 1075.4.3 Mikroperforierte Absorber (MPA).................................................................................... 1105.4.4 Helmholtz-Resonator ........................................................................................................ 111

5.5 Schallisoliersysteme im Fahrzeug .................................................................................................. 1115.5.1 Stirnwand .......................................................................................................................... 1125.5.2 Motorkapselung................................................................................................................. 1135.5.3 Unterbodenverkleidung (UBV)......................................................................................... 1155.5.4 Bodengruppe ..................................................................................................................... 1155.5.5 Türen und Fenster.............................................................................................................. 117

5.6 Schallausbreitung in Räumen ......................................................................................................... 1185.6.1 Raumresonanzen ............................................................................................................... 1185.6.2 Kohärenz von Schallfeldern .............................................................................................. 1205.6.3 Hörsamkeit ........................................................................................................................ 121

5.7 Schallausbreitung in Rohren und Kanälen ..................................................................................... 1235.7.1 Offenes und geschlossenes Rohrende ............................................................................... 1245.7.2 T-Abzweigung mit λ/4-Rohr............................................................................................. 1255.7.3 T-Abzweigung mit Resonator ........................................................................................... 1265.7.4 Expansionskammer ........................................................................................................... 1275.7.5 Absorptionsschalldämpfer................................................................................................. 1285.7.6 Strömungsgeräusche ......................................................................................................... 129

6 Körperschall ............................................................................................................................................... 1326.1 Sekundärschall................................................................................................................................ 132

6.1.1 Plattenschwingungen......................................................................................................... 1326.1.2 Indirekter Luftschall, Kolbenstrahler ................................................................................ 1336.1.3 Plattenabstrahlung ............................................................................................................. 135

6.2 Körperschallübertragung ................................................................................................................ 1376.2.1 Maschinenakustische Gleichung....................................................................................... 1376.2.2 Körperschallimmission ..................................................................................................... 1396.2.3 Mobilitäten elementarer Bauteile ...................................................................................... 1406.2.4 Dämmung durch Zusatzimpedanz..................................................................................... 1426.2.5 Dämmung durch elastische Lagerung ............................................................................... 1436.2.6 Dämpfung, Entdröhnung................................................................................................... 145

6.3 Lagerelemente ................................................................................................................................ 147

Inhaltsverzeichnis XI

7 Psychoakustik............................................................................................................................................. 1517.1 Das menschliche Hörorgan............................................................................................................. 1517.2 Hörbereich ...................................................................................................................................... 1527.3 Komplexe Empfindungsgrößen...................................................................................................... 153

8 Fahrgeräusch.............................................................................................................................................. 1588.1 Antriebsgeräusch ............................................................................................................................ 1588.2 Wind- und Rollgeräusch................................................................................................................. 159

8.2.1 Rollgeräusch...................................................................................................................... 1598.2.2 Umströmungsgeräusch...................................................................................................... 1608.2.3 Wummern.......................................................................................................................... 163

8.3 Sound-Design ................................................................................................................................. 1648.3.1 Zielsound........................................................................................................................... 1648.3.2 Active Noise Control......................................................................................................... 166

9 Motorgeräusch ........................................................................................................................................... 1719.1 Verbrennungsgeräusch ................................................................................................................... 1719.2 Gas- und Massenkräfte ................................................................................................................... 173

9.2.1 Motorordnungen................................................................................................................ 1739.2.2 Massenkräfte ..................................................................................................................... 1739.2.3 Gaskräfte ........................................................................................................................... 175

9.3 Massenausgleich............................................................................................................................. 1779.4 Leistungsausgleich ......................................................................................................................... 180

9.4.1 Schwungmasse und Torsionsdämpfer............................................................................... 1809.4.2 Zweimassenschwungrad.................................................................................................... 1829.4.3 Weitere Maßnahmen zur Reduktion der Drehungleichförmigkeit.................................... 184

9.5 Mechanische Geräusche ................................................................................................................. 1859.5.1 Kurbeltrieb ........................................................................................................................ 1869.5.2 Ventiltrieb ......................................................................................................................... 1879.5.3 Abgas-Turbolader.............................................................................................................. 1879.5.4 Kettentrieb......................................................................................................................... 1879.5.5 Getriebegeräusche ............................................................................................................. 189

9.6 Aggregatlagerung ........................................................................................................................... 1909.6.1 Lagerkräfte ........................................................................................................................ 1909.6.2 Motor- und Getriebelagerung............................................................................................ 1929.6.3 Lagerung Hinterachse ....................................................................................................... 194

10 Ladungswechselgeräusch .......................................................................................................................... 19810.1 Ansauganlage ................................................................................................................................. 198

10.1.1 Aufbau............................................................................................................................... 19810.1.2 Problemstellungen und Entwicklungsziele ...................................................................... 19910.1.3 Simulation ......................................................................................................................... 200

10.1.3.1 Akustische Wellenausbreitung im Ansaugtrakt ............................................... 20010.1.3.2 Schallabstrahlung der elastischen Strukturen ................................................... 20110.1.3.3 Transfermatrixmethode für das Ansaugsystem ................................................ 202

10.1.4 Akustikmaßnahmen........................................................................................................... 20210.1.4.1 Körperschalleintrag .......................................................................................... 20310.1.4.2 Oberflächenabstrahlung.................................................................................... 20310.1.4.3 Mündungsschall................................................................................................ 20310.1.4.4 Sounddesign ..................................................................................................... 204

10.1.5 Validierung........................................................................................................................ 20510.1.5.1 Lautsprecher-Prüfstand..................................................................................... 20510.1.5.2 Dynamische Steifigkeit .................................................................................... 20610.1.5.3 Messungen mit Motoranregungen.................................................................... 20710.1.5.4 Fahrzeugmessungen ......................................................................................... 207

10.2 Abgasanlage, Schalldämpfer .......................................................................................................... 20710.2.1 Funktion und Aufbau ........................................................................................................ 207

XII Inhaltsverzeichnis

10.2.2 Testmethoden .................................................................................................................... 21010.2.3 Komponentenbeitrag zum Abgasgeräusch........................................................................ 210

10.2.3.1 Krümmer........................................................................................................... 21010.2.3.2 Katalysator........................................................................................................ 21110.2.3.3 Dieselpartikelfilter ............................................................................................ 21110.2.3.4 Schalldämpfer................................................................................................... 21210.2.3.5 Schaltbare Abgasklappe ................................................................................... 21310.2.3.6 Aktiver Schalldämpfer (ANC) ......................................................................... 21410.2.3.7 Zweiflutige Abgasanlage.................................................................................. 215

10.2.4 Körperschallemission der Komponenten ......................................................................... 21610.2.4.1 Schalldämpfer................................................................................................... 21610.2.4.2 Katalysator........................................................................................................ 217

10.2.5 Auswirkung beim Innengeräusch...................................................................................... 21710.2.5.1 Prognose des Mündungsanteils ........................................................................ 21710.2.5.2 Einfluss Mündungsgeräusch............................................................................. 21810.2.5.3 Einfluss Aufhängung ........................................................................................ 219

10.2.6 Sound Design .................................................................................................................... 22010.2.7 Berechnung der Abgasanlagenakustik .............................................................................. 221

11 Reifen-Fahrbahngeräusch......................................................................................................................... 22311.1 Reifeneigenschaften........................................................................................................................ 22311.2 Reifeneinfluss auf das Rollgeräusch............................................................................................... 225

11.2.1 Strukturschall durch Reifenschwingungen........................................................................ 22611.2.1.1 Anregung .......................................................................................................... 22611.2.1.2 Übertragung...................................................................................................... 22811.2.1.3 Abstrahlung ...................................................................................................... 229

11.2.2 Kompressionsgeräusch...................................................................................................... 23011.2.3 Horneffekt ......................................................................................................................... 23011.2.4 Resonanzphänomene......................................................................................................... 23011.2.5 Zielkonflikte ...................................................................................................................... 231

11.3 Fahrbahneinfluss auf das Rollgeräusch .......................................................................................... 23211.4 Rollgeräusch außerhalb des Fahrzeugs........................................................................................... 23411.5 Rollgeräusch innerhalb des Fahrzeugs ........................................................................................... 235

11.5.1 Transferpfade ins Fahrzeug............................................................................................... 23511.5.2 Geräuschphänomene ......................................................................................................... 23611.5.3 Luftschwingungen im Reifeninnern................................................................................. 236

12 Geräusche mechatronischer Systeme....................................................................................................... 23912.1 Elektrische Stellmotoren ................................................................................................................ 23912.2 Lüfter und Gebläse ......................................................................................................................... 24112.3 Fahrzeugklimatisierung .................................................................................................................. 24312.4 Lenkungssystem ............................................................................................................................. 246

12.4.1 Kavitationsgeräusche ........................................................................................................ 24712.5 Bremssystem................................................................................................................................... 248

12.5.1 Regelgeräusche ................................................................................................................. 24912.5.2 Rubbeln ............................................................................................................................. 24912.5.3 Quietschen......................................................................................................................... 249

12.6 Biegeschlaffe Leitungen ................................................................................................................. 25012.7 Hybridantrieb.................................................................................................................................. 254

13 Störgeräusche ............................................................................................................................................. 25613.1 Kontaktstellengeräusche................................................................................................................. 256

13.1.1 Anregungsarten ................................................................................................................. 25713.1.2 Stick-Slip-Effekt................................................................................................................ 25913.1.3 Anschlag-Effekt ................................................................................................................ 26013.1.4 Bewertungs- und Auslegungskriterien .............................................................................. 262

13.2 Audio-Störgeräusche ...................................................................................................................... 265

Inhaltsverzeichnis XIII

14 Außengeräusch ........................................................................................................................................... 26714.1 Standgeräusch................................................................................................................................. 26714.2 Fahrgeräusche................................................................................................................................. 268

14.2.1 Reifen/Fahrbahngeräusch.................................................................................................. 26914.2.2 Antriebsgeräusch............................................................................................................... 27114.2.3 Vorbeifahrt nach ISO 362 ................................................................................................. 272

14.3 Akustische Wahrnehmbarkeit......................................................................................................... 27314.3.1 Einleitung .......................................................................................................................... 27314.3.2 Relevante Verkehrssituationen.......................................................................................... 27414.3.3 Psychoakustische Grundlagen........................................................................................... 27414.3.4 Experimentelle Ermittlung der akustischen Wahrnehmbarkeit ....................................... 27514.3.5 Vorhersage der akustischen Wahrnehmbarkeit................................................................ 27614.3.6 Beeinflussung durch andere Faktoren .............................................................................. 278

14.3.6.1 Gangwahl.......................................................................................................... 27814.3.6.2 Ablenkung ........................................................................................................ 27814.3.6.3 Binaurale Faktoren ........................................................................................... 279

15 Berechnung und Simulation ..................................................................................................................... 28015.1 Mehrkörpersimulation (MKS)........................................................................................................ 28015.2 Struktur-Optimierung ..................................................................................................................... 28115.3 Akustik-Berechnung (FEM)........................................................................................................... 283

15.3.1 Modale Gleichungen ......................................................................................................... 28415.3.2 Äquivalente abgestrahlte Schallleistung .......................................................................... 285

15.4 Boundary Element Methode (BEM)............................................................................................... 28615.5 Statistische Energieanalyse (SEA) ................................................................................................. 28815.6 Aeroakustik-Berechnung (CAA).................................................................................................... 290

15.6.1 Navier-Stokes-Gleichungen .............................................................................................. 29115.6.2 Lattice-Bolzmann-Methode .............................................................................................. 292

15.7 Substrukturtechnik.......................................................................................................................... 29315.7.1 Methodische Grundlagen .................................................................................................. 29315.7.2 EMPC-Methode ................................................................................................................ 29515.7.3 Identifikation von Betriebsanregungen ............................................................................ 296

16 Messverfahren ............................................................................................................................................ 29916.1 Binaurale Messtechnik ................................................................................................................... 29916.2 Ortung von Schallquellen ............................................................................................................... 300

16.2.1 Intensitätssonde ................................................................................................................. 30016.2.2 Akustische Nahfeldholografie........................................................................................... 30116.2.3 Akustische Fernfeldholografie .......................................................................................... 302

16.3 Akustische Systemidentifikation .................................................................................................... 30416.3.1 Übertragungsfunktionen.................................................................................................... 30416.3.2 Impulshammermethode..................................................................................................... 304

16.4 Transferpfadanalyse (TPA) ............................................................................................................ 30616.4.1 Rechnerische Luftschall-TPA ........................................................................................... 30716.4.2 experimentelle Körperschall-TPA..................................................................................... 30916.4.3 Experimentelle Luftschall-TPA ........................................................................................ 309

16.5 Modalanalyse und -synthese........................................................................................................... 31016.5.1 Modalzerlegung................................................................................................................. 31016.5.2 Experimentelle Modalanalyse ........................................................................................... 311

16.6 Betriebsschwingungsanalyse .......................................................................................................... 31316.6.1 Laser-Scanning-Vibrometrie............................................................................................. 31316.6.2 Speckle-Interferometrie..................................................................................................... 314

17 Vibroakustische Messtechnik ................................................................................................................... 31617.1 Einsatzbereiche............................................................................................................................... 316

17.1.1 Technisches Umfeld.......................................................................................................... 31617.1.2 Messabläufe....................................................................................................................... 317

XIV Inhaltsverzeichnis

17.2 Vibroakustische Sensoren............................................................................................................... 31817.2.1 Beschleunigungssensor ..................................................................................................... 31917.2.2 Messmikrofon ................................................................................................................... 32017.2.3 Laservibrometer ................................................................................................................ 321

17.3 Signalverarbeitung.......................................................................................................................... 32217.3.1 Kalibrierung ...................................................................................................................... 32217.3.2 Signalkonditionierung ....................................................................................................... 32217.3.3 Drehzahlerfassung............................................................................................................. 32317.3.4 Ergänzende Messgrößen ................................................................................................... 324

17.4 Analyse-Methoden ......................................................................................................................... 32517.4.1 Frequenzanalysen .............................................................................................................. 32517.4.2 Ordnungsanalysen ............................................................................................................. 32717.4.3 Ordnungsfilterung im Motorenbau.................................................................................... 32717.4.4 Grad-Kurbelwinkel-Analyse ............................................................................................. 32817.4.5 Drehschwingungsanalyse .................................................................................................. 32917.4.6 Hauptkomponentenanalyse ............................................................................................... 32917.4.7 Mehrdimensionale Ergebnisdarstellung............................................................................ 331

17.5 Audio-Synthese, Auralisierung ...................................................................................................... 33117.5.1 Geräusch-Synthese ............................................................................................................ 332

18 Vibroakustische Prüftechnik .................................................................................................................... 33518.1 Dynamischer Motorprüfstand......................................................................................................... 33518.2 Freifeldraum ................................................................................................................................... 33518.3 Hallraum ......................................................................................................................................... 33618.4 Fenster-Prüfstand............................................................................................................................ 339

19 Anlagen ....................................................................................................................................................... 341

20 Sachwortverzeichnis .................................................................................................................................. 342

1 Einleitung

1.1 Automobil und GesellschaftAutomobile sind wie kaum ein anderes Wirtschaftsgutsowohl durch rationale als auch durch emotionale As-pekte gekennzeichnet. Rational sind PKW Transport-und Fortbewegungsmittel, welche für das Funktionie-ren moderner Gesellschaften unverzichtbar sind. Emo-tional sind sie gleichzeitig als Status- und Lifestylepro-dukte Projektionsfläche für das Lebensgefühl vielerMenschen. „Das Auto ist die sichtbar gemachte Seeledes Mannes“ schreibt z.B. der deutsche Philosoph undAphoristiker Dr. Manfred Hinrich (*1926). Dement-sprechend sind sowohl ökonomische wie auch sozialeTrends von erheblichem Einfluss auf die zukünftigenEntwicklungen im Automobilbau. Automobilherstellermüssen diese Trends antizipieren, wenn sie ein erfolg-reiches Produktangebot machen wollen, das den Be-dürfnissen der Kunden auch gerecht wird.

Gesellschaftliche „Megatrends“ sind diejenigen Ka-

tegorien von Veränderungsbewegungen, für die Halb-

wertszeiten von 30, 50 oder gar 100 Jahren ange-

nommen werden können. Als „Megatrends“ mit un-mittelbarer Auswirkung auf das Automobil lassensich u.a. identifizieren [2]:

• Globalisierung und Verstädterung

• Seniorengesellschaft und Hedonismus

• Umweltbewusstsein und Ölknappheit

Die Anzahl großstädtischer Agglomerationen nimmtrapide zu. Laut UN werden bis 2030 rund 2/3 derWeltbevölkerung in Megacities mit mehr als 10 Mil-lionen Einwohnern leben. Aufgrund der demographi-schen Verschiebungen wird bereits im Jahr 2020 inden OECD-Ländern jeder Dritte über 60 Jahre alt sein(„silberne Revolution“). Gleichzeitig nimmt dieKaufkraft dieser Gruppe rapide zu. Sie pflegt über-dies einen eher aktiv-jugendlichen Lebensstil (Woo-pies = well-off-older-people). Nicht nur in westlichgeprägten Gesellschaften nimmt der Einfluss der

Frauen laufend zu. Mit ihren im Vergleich zu Män-

nern zunehmend besseren Bildungsabschlüssen leh-

nen sie die klassische Rollenverteilung immer mehr

ab. Dies ist auch Folge der steigenden weiblichen

Verfügungsmacht über das Einkommen. In Deutsch-

land bringt schon heute in mehr als der Hälfte der

Doppelverdienerhaushalte die Frau etwa ebensoviel

Geld in den Haushalt wie der Mann. Zunehmend ge-raten auch die begrenzten Ölvorräte und die schädli-chen Umweltauswirkungen ihrer Verbrennung (Kli-maerwärmung, CO2-Problem) in das Blickfeld vonÖffentlichkeit und Politik. Daraus resultieren in prak-tisch allen entwickelten Volkswirtschaften restriktive

politische Vorgaben hinsichtlich des Kraftstoffver-brauchs. In Europa sind z.B. derzeit 140 g/km CO2-Ausstoß als Flotten-Mittelwert von neu zugelassenenPersonenkraftwagen bis 2008 mit der Automobilin-dustrie vereinbart; die Europäische Kommission hatdarüber hinaus eine Rechtsvorschrift zur Minderungder durchschnittlichen CO2-Emissionen auf 120 g/kmim Zeitraum 2012 bis 2015 vorgeschlagen. Ein ver-schärfter Grenzwert von 95 g/km soll ab 2020 folgen.

Der Autokäufer der Zukunft lebt demnach in der

Großstadt und ist wesentlich älter und deutlich weib-

licher als bisher. Schon heute wird in Deutschland

jeder zweite Neuwagen von der Altersgruppe

„50plus“ gekauft. Dabei interessiert sich diese Käu-

fergruppe immer weniger für klassische Limousinen

und schon gar nicht für spezielle Senioren- oder

Frauenautos. Vielmehr werden Fahrzeuge bevorzugt,

die sowohl den spezifischen Nutzungsbedürfnissen

als auch dem Wunsch nach sozialer Anerkennung

entgegenkommen. Diese politischen und gesellschaft-lichen Entwicklungen verursachen oder verstärkendamit die nachstehenden Trends im Automobilbau:

• Individualisierung

• Segmentierung

• Emotionalisierung

Der Trend zur Individualisierung ist bereits in vollemGang und wird sich verstärkt fortsetzen. Währendnach dem 2. Weltkrieg „das richtige Auto für Jeden“,z.B. in Form des VW-Käfers, seinen Siegeszug an-trat, kommt es heute und zukünftig darauf an, „fürjeden das richtige Auto“ im Angebot zu haben. Des-halb nimmt die Anzahl der angebotenen Modelle undModellvarianten jedes Herstellers rapide zu, währenddie Anzahl der unabhängigen Hersteller von Auto-mobilen aufgrund des weltweiten Wettbewerbs lau-fend abnimmt. In Bild 1-1 ist die Anzahl der globaltätigen und unabhängigen Automobilhersteller sowiebeispielhaft die Anzahl der Modelle der BMW Groupin der Zeitspanne von 1960 bis 2010 dargestellt.

Parallel zur fortschreitenden Individualisierung desAngebotes ist eine zunehmende Aufspaltung derMärkte in das weitgehend kostengetriebene Massen-segment und das stark imageorientierte Premium-segment zu beobachten. Speziell die status- und qua-litätsorientierten Woopies präferieren imagestarkeProdukte, die zu ihrem Lebensstil passen und ihreEinstellungsmuster wiederspiegeln. Dabei sind durch-aus auch widersprüchliche Haltungen zu beobachten.So steht z.B. der individuelle Lebensstil vielfach ineinem gewissen Gegensatz zum durchaus vorhande-

2 1 Einleitung

Bild 1-1: Anzahl unabhängiger Hersteller und Modell-angebot der BMW Group

nen Bewusstsein bezüglich der Probleme, welche sichaus der Massenmotorisierung und dem damit einher-gehenden Ressourcenverbrauch ergeben. Um diesenWiderspruch zumindest teilweise aufzulösen, sindtechnische Lösungen gefordert, welche sowohl demBedürfnis nach individueller Mobilität auf hohemNiveau als auch dem gewachsenen Umweltbewusst-sein gerecht werden.

Wesentliche Schlüsseltechnologien zur Auflösung desskizzierten Zielkonfliktes liegen in weiterentwickeltenund neuartigen Antriebskonzepten sowie im Einsatzintelligenter mechatronischer Systeme. Dank der me-chatronischen Systeme hat die Funktionsvielfalt derFahrzeuge bereits in den letzten Jahren lawinenartigzugenommen und mittlerweile alle Fahrzeugklassenerreicht. Als z.B. das elektronische Antiblockiersys-tem (ABS) 1978 von Bosch auf den Markt gebrachtwurde, war es noch weitgehend Premium-Fahrzeugenvorbehalten. Heute wird selbst die dynamische Stabili-tätskontrolle (DSC) mit sehr viel weitergehendenFunktionalitäten bereits im Kleinwagenbereich zurSelbstverständlichkeit. Zahlreiche Qualitäts-Reportszeigen, dass die zuverlässige Funktion all dieser Sys-teme heute ebenfalls als Basis-Anforderung in allenFahrzeug-Klassen erwartet werden kann. Die einzel-nen Funktionen sind dabei aufgrund des großflächigenEinsatzes von Mikroprozessoren derart komplex ge-worden, dass ihre Funktionsweise nur noch von weni-gen Experten wirklich durchschaut wird.

Die selbstverständliche Verfügbarkeit komplexerFunktionen, die der Kunde in ihrer Wirkungsweisekaum noch versteht, hat einen Paradigmenwechselvom Rationalen zum Emotionalen entscheidend be-schleunigt. Marktforschungen zeigen, dass Technik,die selbstverständlich geworden ist und die man so-wieso nicht versteht, als Kaufargument in den Hinter-grund tritt und durch emotionale „Gründe“ ersetztwird. Welches Fahrzeug der Kunde letzten Endeskauft, wird immer mehr Geschmacksache. Dabei ge-

ben insbesondere im Premiumbereich Marken dienotwendige Orientierung.

Marken sind ein Leistungsversprechen, dass das Pro-dukt bzw. die Dienstleistung für ganz bestimmteWer-te steht, die der Kunde mit der Marke verbindet undderetwegen der Kunde die Marke bevorzugt. Lang-fristig erfolgreiche Marken verbinden dabei Substanzim Produkt mit Emotionalität und Persönlichkeits-

Bild 1-2: Unmittelbarkeit des Erlebens wesentlicherFahrzeugeigenschaften

ausdruck. Für die Hersteller von Automobilen erge-ben sich dadurch besondere Anforderungen: DieWahrnehmung der Marke in so genannten „weichen“Faktoren („ich mag die Marke“) gewinnt an Bedeu-tung. Die Produkte selbst müssen über die technischePerfektion hinaus einen möglichst stimmigen undunverwechselbaren Charakter haben, der eine Unter-scheidung von Wettbewerbsprodukten nach emotio-nalen und ästhetischen Kriterien erlaubt. Dabei spie-len in erster Linie die Formgebung, aber auch die Ge-räuschentwicklung als die am unmittelbarsten erleb-baren Faktoren eine entscheidende Rolle (Bild 1-2).

1.2 Trends in der AutomobilakustikDie Grundform von Personenkraftwagen hat sich inden letzten Jahrzehnten aus Gründen der Aerodyna-mik immer mehr der Keilform angenähert und dieFahrzeuge dabei immer ähnlicher werden lassen. DieDesigner der Automobilhersteller bemühen sich des-halb, charakteristische Designmerkmale herauszuar-beiten, die es erlauben, ein Fahrzeug bereits auf denersten Blick einer Marke zuzuordnen. Eine derartigeDesign-Ikone stellt z.B. der nierenförmig gestalteteKühlergrill von BMW-Fahrzeugen dar.

Analoges gilt auch für die Fahrzeugakustik. Währendder letzten Dekaden haben sich die Anforderungen andie akustische und schwingungstechnische Qualitätvon Fahrzeugen wesentlich verschärft. Ursächlichdafür sind sowohl der Wettbewerbsdruck als auch dieVorgaben des Gesetzgebers. Der erreichte Fortschrittlässt sich beispielhaft am Konstantfahrt-Geräusch-pegel aufzeigen. Dieser hat sich bei der jeweils nach-

1.2 Trends in der Automobilakustik 3

folgenden Fahrzeuggeneration im Durchschnitt umca. 1,5–2 dB(A) verringert und liegt mittlerweile beimodernen Limousinen der Oberklasse im Wertebe-reich um 60 dB(A) bei 100 km/h (Bild 1-3).

Bild 1-3: Akustikniveau von Serienfahrzeugen beiKonstantfahrt mit 100 km/h

Die Absenkung von störenden Geräuschen alleine istjedoch noch keine hinreichende Bedingung für dieKundenakzeptanz eines Fahrzeugs. Vielmehr verliertein Fahrzeug bei zu niedrig gewähltem Motoren-Geräuschniveau rein subjektiv an Dynamik, ein Ef-fekt, der zumindest bei sportlich positionierten Fahr-zeugen nicht erwünscht ist. Insofern ist es eine Tat-sache, dass ein absolut leises Fahrzeug ein Vehikelohne Seele darstellen würde. Vielmehr erwartet derFahrer beim Betätigen des Fahrpedals neben der Be-schleunigung des Fahrzeugs auch eine angemesseneakustische Rückmeldung des Motors. Aufgrund die-ser Zusammenhänge stellt sich dem Akustikingenieurnicht nur die Aufgabe, störende Geräusche auf einverträgliches Maß zu reduzieren, vielmehr muss ereinen Schwerpunkt seiner Arbeit auch auf das Ge-räuschdesign nach psychoakustischen Grundsätzenlegen [1]. Er muss sicherstellen, dass jeder Fahrzeug-typ über eine wohl definierte Geräuschkulisse ver-fügt, welche zum Charakter des Fahrzeugs passt undden Kundenerwartungen entspricht. Ein Roadstersollte eine sportlich ausgerichtete, leistungsbetonteGeräuschcharakteristik mit reichlich akustischemFeedback an den Fahrer aufweisen, während bei einerLuxuslimousine das zu realisierende Geräuschambi-ente beim Innen- und Außengeräusch Souveränitätund Noblesse vermitteln muss. Bei der Gestaltungeines angemessenen Geräuschambientes von Fahr-zeugen mit Hybrid- und Elektroantrieben stellen sichin diesem Zusammenhang ganz neue technische undwahrnehmungspsychologische Herausforderungen.

Dass Geräusche direkt auf das Unterbewusstsein desMenschen einwirken und dort Stimmungen und Emp-findungen auslösen, wurde bereits vor Jahrzehnten in

den Studios der Filmindustrie erkannt und konsequentumgesetzt. Mittlerweile sind dort die Soundtracksgleichbedeutender Bestandteil der gesamten Inszenie-rung und häufig langlebiger als der Plot selbst. Derbewusste und konsequente Einsatz von Akustik imRahmen der auditiven Markenführung ist dagegennoch relativ neu und gewinnt erst langsam an Bedeu-tung, um die Aufmerksamkeit des Kunden in einerreizüberfluteten Konsumwelt zu bündeln, um emotio-nale Identität mit einer Marke oder einem Produkt zuschaffen und Unterscheidung zum Wettbewerb her-zustellen. Dabei reicht auditive Markenführung vomakustischen Logo über die Definition markenadäqua-ter Musikwelten bis zur gezielten akustischen Gestal-tung der Produkte selbst. Werden solche Aspekte des„Acoustic Branding“ konsequent über die gesamteModellpalette eines Fahrzeugherstellers stimmig um-gesetzt, so gelingt es, ähnlich wie beim geometri-schen Design bereits seit langem üblich, auch einakustisches Markenzeichen zu prägen. Wie die Erfah-rungen zeigen, werden Maßnahmen der gezieltenakustischen Gestaltung von Fahrzeugen sowohl vomKunden als auch von der Presse honoriert und alskaufbeeinflussendes Differenzierungsmerkmal zumWettbewerb anerkannt. Dabei kann es durchaus vor-kommen, dass eine ursprünglich aus technischenNotwendigkeiten heraus entstandene Klangikoneauch dann noch überdauert, wenn die technischenGründe längst entfallen sind. Bekannte Beispiele da-für sind das mechanische „Relaisklackern“ des Blin-kers, der heute längst elektronisch gesteuert wird,oder der „blecherne“ Motorsound eines Porsches,welcher usprünglich nur dem luftgekühlten Motorgeschuldet war.

Bei der akustischen Auslegung von Fahrzeugen mussman deshalb unterscheiden zwischen Störgeräuschen,die am besten unhörbar bleiben, Betätigungsgeräu-schen, aus deren Klangbild auf die ordnungsgemäßeFunktionsausführung geschlossen wird (Blinkerge-räusch) und dem Fahrgeräusch, das dem Fahrzeug-charakter gemäß zu gestalten ist. Das Fahrgeräuschwird ursächlich vom Wind-Rollgeräusch und vomMotorgeräusch bestimmt, während Betätigungs- undStörgeräusche zu großen Teilen von mechatronischenAktuatoren hervorgerufen werden.

Literatur

[1] Zeller, P.: Psychoacoustic-based Sound Design inVehicle Engineering, JSAE Congress Yokohama,May 2005

[2] Bayern 2020 – Megatrends und Chancen, Bayeri-

sches Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr

und Technologie, 2002

2 Allgemeine Grundlagen

2.1 Prozess AkustikentwicklungDie Geräusche werden in den Innenraum des Fahr-zeugs sowohl über Luftschall- als auch über Körper-schallpfade übertragen. Für das Außengeräusch sindweitgehend nur Luftschallpfade dominant. Die Erfah-rung zeigt, dass zur Beeinflussung der Geräuschkulis-se im Inneren eines Fahrzeuges Einzelmaßnahmen imAllgemeinen nur einen kleinen Beitrag bringen oderüberhaupt nicht merkbar sind. Erst durch die systema-tische Beeinflussung aller relevanten Schallpfade imRahmen eines akustischen Gesamtkonzeptes könnendie gewünschten Ergebnisse erreicht werden.

In Bild 2-1 sind die akustischen und schwingungs-technischen Anregungsquellen, deren Übertragungs-pfade und die relevanten Geräusch- und Schwin-gungsphänomene schematisch dargestellt. Die Glie-derung der folgenden Abschnitte orientiert sich andieser Prinzipstruktur.

Bild 2-1: Schema der wesentlichen vibroakustischenQuellen, Übertragungspfade und Phänomene imKraftfahrzeug

Schwingungsphänomene können physikalisch gese-hen nach obiger Struktur ebenfalls als Körperschallim Infraschallbereich angesehen werden, der dadurchvorrangig nicht als akustischer Eindruck über dasHörorgan, sondern als Vibration über die Kontaktstel-len des Körpers mit dem Fahrzeug taktil wahrge-nommen wird. Die Gesamtheit aller Schwingungs-phänomene im fühlbaren und hörbaren Frequenzbe-reich wird deshalb nachstehend, wo sinnvoll, unterdem Begriff Vibroakustik1 zusammengefasst.

1 Im englischen Sprachraum NVH (Noise Vibration Harshness)

2.1.1 Zielfindung

Zu Beginn der Entwicklung eines Fahrzeuges ist esnotwendig, dessen Positionierung im Markt und da-mit auch seine vibroakustische Zielpositionierungexakt festzulegen. Hier sind Vorgaben für alle kun-denwerten akustischen und schwingungstechnischenPhänomene zu machen. Aus diesen Vorgaben mussein schlüssiges vibroakustisches Konzept entwickeltwerden. Dieses ist wiederum die Basis für die Ablei-tung von Subzielen für die wesentlichen eigenschafts-prägenden Subsysteme und Komponenten. Der Ziel-katalog für die vibroakustischen Eigenschaften istdamit grundsätzlich hierarchisch strukturiert. Ausge-hend von den Gesamtfahrzeugzielwerten der Ebene 0werden zuerst die vibroakustischen Kenndaten für diedrei wesentlichen Subsysteme der ersten Ebene (Ka-rosserie, Antrieb und Antriebsstrang, Fahrwerk) fest-gelegt. In den nachfolgenden Ebenen 2, 3, ... werdendann – bei ständig zunehmender Anzahl – die Eigen-schaften von deren Subkomponenten mit fortschrei-tender Detaillierung beschrieben. Neben quantitativfestgelegten Zielwerten finden sich in vibroakusti-schen Lastenheften oft auch nur qualitativ formulierteAnforderungen an die Geräuschqualität. So wird z.B.ein „ausgewogenes“ Klangbild oder kein „Kaputtge-räusch“ gefordert. Während im ersten Fall die Ziel-werte direkt zur quantitativen Bewertung eines Ent-wickungsstandes herangezogen werden können,macht die subjektive Beurteilung im zweiten Fall,wenn sie nicht rein willkürlich erfolgen soll, entspre-chende statistisch und psychoakustisch fundierteVorgehensweisen erforderlich (Kapitel 2.1.2 und2.1.3).

Bild 2-2: Hierarchische Strukturierung relevanterSysteme und Komponenten

Nicht unerwähnt bleiben darf jedoch, dass das Spezi-fizieren der vibroakustischen Zielwerte wegen der

2.1 Prozess Akustikentwicklung 5

Vielzahl von Zielkonflikten zwischen den verschie-denen Eigenschaften nicht losgelöst von konkurrie-renden Anforderungen erfolgen kann. Wichtig ist indiesem Zusammenhang ein ausgewogenes Optimumüber alle Fahrzeug-Eigenschaften hinweg anzustre-ben, denn im Endeffekt wird nur ein in allen Diszipli-nen stimmiges Fahrzeug hohe Kundenakzeptanz ge-winnen.

Für die stimmige Festlegung von kundenwerten Zie-len, die mit dem jeweiligen Fahrzeug erreicht werdensollen, ist ein genaues Verständnis für die Wirkungenvon vibroakustischen Phänomenen auf die Insassenvon Fahrzeugen notwendig. Diese Wirkungen könnenvielfältiger Natur sein. Sie betreffen den Komfortein-druck des Fahrzeugs, wenn beispielsweise hoheWindgeräusche das Reisen bei höheren Geschwin-digkeiten beeinträchtigen, sie können sich aber auchauf den allgemeinen Wertigkeitseindruck eines Fahr-zeugs negativ auswirken, wenn Klapper- und Knarz-geräusche ein unsolides Fahrzeug suggerieren oderwenn ein wimmerndes Geräusch beim Betätigen ei-nes Servomotors das Vertrauen in die Solidität derFunktionserfüllung ins Wanken bringt. Werden Stör-geräusche vom Kunden gar mit Defekten in Verbin-dung gebracht (Kaputtgeräusch), so wird leicht dasVertrauen in die grundsätzliche Qualität des Fahr-zeugs infrage gestellt. So wie schlecht gestaltete Ge-räusche leicht negative Assoziationen hervorrufenkönnen, sind richtig gestaltete Geräusche in der Lage,entsprechende positive Assoziationen zu bewirken.Dies gilt in besonderer Weise für das durch den Mo-tor verursachte Fahrgeräusch. Da der Mensch für dieWahrnehmung der objektiven Beschleunigung imVestibularapparat nur ein sehr „unscharfes“ Sinnes-organ besitzt, besteht erheblicher Spielraum, um denDynamikeindruck durch geeignete akustische Unter-malung des Beschleunigungsvorgangs zu gestalten(Kapitel 8.3). Nicht zuletzt sind Automobile durchdie selbstverständliche Verfügbarkeit hochwertigerAudio- und Kommunikationseinrichtungen im Fahr-zeug auch zu fahrenden Konzertsälen und Büros ge-worden. Die gezielte Gestaltung der Hörsamkeit desInnenraums nimmt daher ebenfalls immer mehr anBedeutung zu.

Bild 2-3:Wirkung akustischer Phänomene aus Kun-densicht

2.1.2 Subjektive Beurteilungvon Fahrzeugeigenschaften

In unmittelbarem Zusammenhang mit der Definitionvon Zielen steht die Beurteilung von Fahrzeugeigen-schaften. Diese kann sich im Idealfall an objektivenmessbaren Kriterien orientieren. In der Realität sindviele zur Beurteilung anstehende Kriterien allerdingsso komplex, dass solche objektiven Maßstäbe nichtoder nur eingeschränkt zur Verfügung stehen. Indiesen Fällen ist die subjektive Einschätzung vonProbanden erforderlich. Dies gilt insbesondere auchfür den vibroakustischen Komfort eines Fahrzeugs.Die subjektive Bewertung des Komforts bzw. desfehlenden Komforts (Diskomfort) kann auf unter-schiedliche Arten erfolgen. Indirekte Beurteilungs-verfahren versuchen, die Auswirkungen des Diskom-forts z.B. auf die Konzentrationsfähigkeit des Pro-banden zu erfassen. Dazu werden den Probandenwährend der Beaufschlagung mit dem zu beurteilen-den Phänomen Konzentrationsaufgaben gestellt undderen Lösung bewertet. Nachteilig an dieser Vorge-hensweise ist in erster Linie der hohe damit verbun-dene Aufwand.

Bei den direkten Verfahren wird der Beurteilergezielt nach seiner Empfindung bezüglich des zu be-urteilenden Phänomens befragt. Nachteilig an dieserVorgehensweise ist, dass die Urteile im Allgemeinennicht in einer vergleichbaren und quantitativweiterverarbeitbaren Form vorliegen. Um diesenMangel zu beseitigen, erfolgt die Komfortbeurteilungeines Automobils in der Validierungsphase sehr häu-fig durch Experten auf der Grundlage einer uni-polaren 10-stufigen Skala gemäß Bild 2-4. Diese solldie Kundenbewertung antizipieren und wird von zahl-reichen Automobilherstellern und Zulieferanten inmehr oder weniger modifizierter Form angewandt[4].

Bild 2-4: Beurteilungsschema mit 10-stufiger Skala

6 2 Allgemeine Grundlagen

2.1.3 Geräuschmetrik

Ziel der Fahrzeugentwickler ist es, den subjektivenKomforteindruck eines Beurteilers zu objektivieren,bzw. quantitativ zu beschreiben, indem mittels ma-thematischer Verfahren Zusammenhänge zwischensubjektiver Bewertung und objektiv messbaren Grö-ßen hergestellt werden. „Objektivierung“ bedeutet indiesem Zusammenhang also Modellierung dermenschlichen Komfortbeurteilung durch die Ver-knüpfung zweier Datenmengen, nämlich diejenigeder objektiven Messwerte mit der Menge der zugehö-rigen subjektiven Komforturteile.

Damit wird die Brücke geschlagen zwischen dentechnischen Disziplinen des Fahrzeugingenieurs ei-nerseits, über biomechanische und sinnesphysiologi-sche Mechanismen, bis hin zur rein subjektiv psycho-logischen Reizverarbeitung im menschlichen Hirnandererseits. Die Komplexität der Themenstellungwird noch zusätzlich erschwert durch die Tatsache,dass in einem validen Reiz-Wahrnehmungsmodell inder Regel mehrere unterschiedliche statische und dy-namische Reize zum subjektiven Wahrnehmungsein-druck beitragen (Bild 2-5).

Bild 2-5:Wahrnehmungsmodell nach Goldstein [5]

Beispielsweise wird der subjektive Beschleunigungs-eindruck, den ein Fahrer bei der Betätigung des Fahr-pedals empfindet, nicht nur durch die Reize desvestibulären Systems bestimmt. Vielmehr spieltinsbesondere auch die akustische Rückmeldung durchdas sich in Pegel und Spektrum verändernde Mo-torgeräusch und die haptische Rückmeldung in Formder Fahrpedalkennung eine nicht zu vernachlässigen-de Rolle. Aber auch statische Reize, wie z.B. dieFahrzeugoptik bzw. die Sitzposition im Fahrzeug,haben einen spürbaren Einfluss. Aus zahlreichen Un-tersuchungen ist z.B. bekannt, dass das Fahrgeräuscheines Fahrzeugs in einer typischen Sportwagenfarbe(Ferrari-rot, Racing-green) von Probanden alssubjektiv lauter wahrgenommen wird, als dasjenigeeines gleich lauten Fahrzeugs, dessen Farbe jedochnicht mit Sportwagen in Verbindung gebracht wird[9]. Auch der Einfluss der Größe eines Lastkraftwa-gens auf die Lautheitsempfindung ist nachgewiesen(Patsouras et al., 2002; Höger und Greifenstein,1988).

Wenn es schließlich gelungen ist, den Wahrneh-mungseindruck auf der Basis von instrumentellenMessungen mit ausreichender Genauigkeit vorherzu-sagen, ist die Entwicklung und Implementierung einesentsprechenden Bewertungsalgorithmus angezeigt. Inden Akustikprüfständen können die Bewertungsver-fahren dann während des gesamten Fahrzeugentwick-lungsprozesses routinemäßig genutzt werden. Die fürdas Fahrzeug spezifizierten Ziele können auf dieseWeise quantitativ und nachhaltig verfolgt werden.

Der methodische Weg zur Umsetzung dieses Anspru-ches führt zur klassischen Wahrnehmungspsycholo-gie, welche bestimmungsgemäß die Untersuchung derfunktionalen Abhängigkeit psychischer Empfindun-gen von physikalischen Reizgrößen zum Gegenstandhat. In den letzten Jahrzehnten hat die Psychoakustikals die auf den auditiven Sinn spezialisierte Teildis-ziplin der Wahrnehmungspsychologie hier großeFortschritte erzielt. Hierzu zählen vor allem die in derForschertradition von Zwicker und Fastl [1] stehen-den Arbeiten zur Modellierung elementarer Höremp-findungen wie Lautheit, Rauhigkeit, Schärfe undTonhaltigkeit bzw. Tonalität, welche mittlerweile inForm von Softwarealgorithmen auch Eingang in vielekommerziell verfügbare Schallbewertungssystemegefunden haben (Kapitel 16).

Bei der Bewertung kundenrelevanter Hörphänomeneist der Rekurs auf diese elementaren psychoakusti-sche Größen jedoch nicht ausreichend. Die zum Teilsehr komplexen Höreindrücke erfordern in der Regelmehrdimensionale Bewertungsindizes, welche sichaus mehreren Einzelmetriken zusammensetzen. Einanschauliches Beispiel ist hier das Fahrgeräusch imInnenraum eines PKW während der Beschleunigung,welches unter dem Aspekt der fahrzeugtypbezogenenGeräuschgestaltung von besonders hoher Kundenre-levanz ist. Die Anstrengungen zur gezielten Gestal-tung eines positiv wirksamen Sounderlebnisses habenin den letzten Jahren vor dem Hintergrund derzunehmenden Emotionalisierung von Fahrzeugenenorm an Bedeutung gewonnen [1]. Während in derVergangenheit die Zielsetzung der Akustikentwick-lung im Wesentlichen darin bestand, das Geräuschni-veau möglichst weit abzusenken, geht es heute in zu-nehmenden Maße auch darum, das Motorklangbildals Gestaltungsobjekt zu nutzen und nach bestimmtenVorgaben zu formen [2]. Dabei gibt es keine univer-sell gültige Richtlinie, vielmehr muss sich dasSounddesign an den funktional und ästhetisch prä-genden Eigenschaften des jeweiligen Fahrzeugtypsorientieren und den Gesamtfahrzeugcharakter in an-gemessener Weise stärken [3].

Im Folgenden soll die Entwicklung eines psycho-akustisch begründeten Zielsystems am Beispiel desFahrgeräusches kurz skizziert werden (Bild 2-6).

Die Entwicklung eines Bewertungssystems, welcheskundenwirksame Kriterien in den Vordergrund rückt,

2.1 Prozess Akustikentwicklung 7

Bild 2-6:Methodische Vorgehensweise bei der Ent-wicklung von instrumentellen Kenngrößen für dieBeurteilung des Geräuschcharakters von Fahrzeugge-räuschen.

erfordert zunächst die genaue Analyse des jeweiligenPhänomens auf der Wahrnehmungsebene. Daher be-steht die Aufgabenstellung zunächst darin, den so ge-nannten Wahrnehmungsraum zu untersuchen, d.h. dieDimensionalität der psychischen Wirkung zu bestim-men, die von einem Geräusch ausgeht und nicht zu-letzt Meinungen und Urteile prägt. Je exakter die Phä-nomene wahrnehmungsseitig erfasst werden können,desto mehr kann einerseits der Anspruch der Kunden-orientierung erfüllt werden, und desto erfolgreichersind andererseits die folgenden Analysen auf physika-lisch-technischer Ebene. Aus diesem Grund kommtder Psychometrie als Wissenschaft vom Messen desPsychischen und den damit assoziierten statistischenMethoden eine Schlüsselfunktion bei der Objektivie-rung kundenwerter Fahrzeugeigenschaften zu [5].

Wie im vorliegenden Beispiel des Innengeräusches,ist der erste Schritt in der Regel die subjektive Beur-teilung einer möglichst repräsentativen Auswahl vonPhänomenen durch eine Gruppe von geübten Proban-den. Die methodischen Optionen reichen hier vomLaborhörversuch über Simulationen in experimentel-len Fahrzeugumgebungen bis zum Feldversuch mitFahrzeugreihen aus der Serienproduktion. Bei derEntscheidung über den Untersuchungsansatz solltedie Validität der Beurteilungen, d.h. deren Übertrag-barkeit auf natürliche kundenrelevante Situationen,im Vordergrund stehen. Unter diesem Aspekt solltebeispielsweise die Beurteilung des Antriebsgeräu-sches während der Beschleunigung im Rahmen vonnatürlichen Fahrmanövern in einem Straßenversucherfolgen. Bei Wahrnehmungsmessungen in dynami-schen Fahrsituationen ist davon auszugehen, dassWechselwirkungen zwischen der Geräuschwahrneh-mung und den Eindrücken aus anderen Sinnesmodali-täten bestehen und diese von nicht zu vernachlässi-gender Bedeutung sein können (Bild 2-5).

Für die mehrdimensionale Bewertung des Hörein-drucks eignet sich besonders die Methode des Seman-

tischen Differenzials, welches aus einer Reihe vonmeist 7-stufigen Ratingskalen zusammensetzt ist undals Eigenschaftsprofil (Polaritätsprofil) dargestelltwird. Die Skalen sind dabei mit gegensätzlichen Ad-jektivpaaren verankert und können sich sowohl aufdie physikalisch objektivierbaren als auch die miteinem Geräusch assoziierten emotiven und evaluati-ven Bedeutungskomponenten beziehen. Bild 2-7zeigt typische semantische Profile für den Geräusch-eindruck während der Beschleunigung in einer Lu-xuslimousine und in einem Sportwagen, wie sie imFeldversuch von geübten Probanden ermittelt wur-den. Es zeigt sich, dass fahrzeugtypspezifische Unter-schiede weitaus deutlicher ausgeprägt sind als herstel-lerabhängige Differenzierungen.

Bild 2-7: Beispielhafte Darstellung semantischer Pro-file für das Innengeräusch in Limousinen und Sport-wagen

In einem zweiten Schritt gilt es dann, die Beurteilun-gen auf den zahlreichen Adjektivskalen des semanti-schen Differenzials auf eine überschaubare Zahl vonVariablen zu reduzieren. Damit wird nicht nur öko-nomischen Zielen Rechnung getragen, sondern eskann mittels entsprechender statistischer Methodenauch die im Polaritätsprofil enthaltene Bedeutungsre-dundanz eliminiert werden. In der Regel ist davonauszugehen, dass sich die Semantik der Adjektivska-len in einem mehr oder weniger großen Umfangüberschneidet und somit bestimmte Bedeutungskom-ponenten mehrfach in den Eigenschaftsprofilen reprä-sentiert sind. Ein Beispiel ist die Skala „glatt-rau“,welche einen sehr hohen korrelativen Zusammenhangmit der Skala „weich-hart“ aufweist. Um zu orthogo-nalen Dimensionen zu gelangen, werden in der Regelmultivariante statistische Analysemethoden wie dieFaktorenanalyse eingesetzt. Im vorliegenden Beispielkonnten aus den Urteilen auf den 20 Adjektivskalen


des Semantischen Differenzials vier weitgehend or-thogonale Komponenten extrahiert werden, die fol-gendermaßen interpretiert wurden:

• Lautheit (z. B. „leise-laut“, „dröhnend-gedämpft“)

• Dynamik (z. B. „sportlich-unsportlich“,„schwach-kraftvoll“)

• Härte (z. B. „rau-glatt“, „gleichförmig-impulshaltig“)

• Timbre (z. B. „tief-hoch“, „stumpf-scharf“)

Auf der Grundlage von gewichteten Linearkombina-tionen der empirisch gewonnenen Adjektivskalenkönnen die Fahrzeuge dann auf den so extrahier-ten orthogonalen Beschreibungsdimensionen skaliertwerden. Bild 2-8 zeigt die graphische Repräsentationder so entstandenen Geräuschcharakterbewertung fürdrei unterschiedliche Fahrzeugtypen.

Bild 2-8: Geräuschcharakterprofile auf Basis vonorthogonalen Wahrnehmungsdimensionen.

Die mittels statistischer Analysen gewonnenen ortho-gonalen Wahrnehmungsdimensionen bilden im drit-ten Schritt den Gegenstand der psychoakustischenModellierung und gehen als Zielgrößen in mathema-tische Vorhersagemodelle wie Multiple Lineare Reg-ression oder Neuronale Netzwerke ein. Die Güteeines Vorhersagemodells hängt nun entscheidenddavon ab, in welchem Umfang es gelingt, auf physi-kalischer bzw. elektroakustischer Ebene jene Parame-ter zu identifizieren, die dem jeweiligen Hörphäno-men zu Grunde liegen. Dabei können sowohl einfa-che akustische Messgrößen (Pegel, Spektren) heran-gezogen werden, aber auch elementare psychoakusti-sche Metriken (Lautheit, Schärfe, Rauigkeit) oderauch komplexere psychoakustische Indizes (Sprach-verständlichkeit) genutzt werden, die ihrerseits wie-der psychoakustisch fundiert sind (Kapitel 7). In demBestreben, möglichst kausale Zusammenhänge zwi-schen den Wahrnehmungsdimensionen und instru-mentell messbaren Parametern zu entdecken, sindhäufig weitere Datenerhebungen erforderlich. Die mitdem ersten Datensatz gefundenen korrelativen Zu-

sammenhänge zwischen den Variablen gilt es dannhinsichtlich ihrer Generalisierbarkeit durch Validie-rungsexperimente abzusichern.

2.1.4 Funktionsorientierung

Seit der SW-Krise in den 1960er Jahren wurden zahl-reiche methodische Ansätze im Rahmen des SystemsEngineering entwickelt, um komplexe Systeme besserbeherrschbar zu machen. Als Vorgehensmodell hatsich das V-Modell zunächst im Rahmen komplexermilitärischer Projekte, seit den 1980er Jahren aberauch zunehmend im zivilen Bereich als Quasi-Standard etabliert [10]. Ausgangspunkt des V-Mo-dells ist die möglichst exakte Festlegung der System-anforderungen aus Benutzersicht (Requirements) zuBeginn eines Projektes. Aus diesen Anforderungenlassen sich bereits unmittelbar die Abnahmetests ab-leiten. Auf der zweiten Ebene wird im Rahmen desSystementwurfs das technische System in Subsys-teme (Module) schrittweise top-down zerlegt (De-komposition) und die Schnittstellen dazwischen wer-den festgelegt. Idealtypisch stehen dafür leistungsfä-hige Entwurfswerkzeuge zur Verfügung, die nebender formalen Verifizierung auch eine funktionale Si-mulation und damit die funktionale Validierung er-lauben. Auf der Komponentenebene erfolgt schließ-lich die Realisierung der Module.

Bild 2-9: Entwicklungsprozess strukturiert in Projekt-phasen nach dem V-Modell® XT

In der Vergangenheit wurden im Rahmen einer Fahr-zeugentwicklung die Elemente des V-Modells mehrfachdurchlaufen und dabei jeweils eine komplette Fahrzeug-Baugruppe in Hardware hergestellt. Die bei den Funkti-onstests im Rahmen der Systemintegration und Bestäti-gung erkannten Mängel hatten dann jeweils mehr oderminder große konstruktive Änderungen zur Folge.

Dieses Vorgehensmodell kann abstrakt auch in demDiagramm nach Bild 2-10 verdeutlicht werden. DieErstellung von Prototypen erfordert eine entspre-chend umfassende konstruktive Detaillierung allerKomponenten der jeweiligen Baugruppe (BG1-3). Sowerden z.B. für ein komplettes Fahrzeug mehr als10.000 Sachnummern erforderlich. Die funktionaleReife stellt sich erst verzögert nach der Erprobung derPrototypen und deren konstruktiver Nachbesserungein. Jede Umkonstruktion bedeutet in nachstehender

2.2 Modelle und Begriffe 9

Bild 2-10: Prinzipvergleich herkömmliche und funk-tionsorientierte Entwicklung

Grafik einen entsprechenden Rückschritt in der De-taillierung, da bereits spezifizierte und auskonstruier-te Komponenten wieder verworfen werden müssen.Dieser geometrieorientierte Weg – erst auskonstruie-ren, dann bauen und testen – ist zeit- und kostenauf-wändig. Kern der Funktionsorientierung ist es nun,den Weg vom Entwicklungsstart bei 0 % Reife und0 % Detaillierung zum Serieneinsatz mit 100 % Reifeund 100 % Detaillierung auf einer Trajektorie zu-rückzulegen, die sich zuerst in Richtung funktionaleReife bewegt und erst später an Detaillierung zu-nimmt. Dazu ist es erforderlich, durch ausreichendaussagefähige Wirkmodelle bereits in den frühen Pro-jektphasen zuverlässige Konzeptentscheidungen undKomponentenanforderungen ableiten zu können. InBild 2-11 sind die zur vibroakustischen Gestaltungnotwendigen und einsetzbaren Methoden positioniert.In Kapitel 15 wird auf die Möglichkeiten und Gren-zen der verschiedenen Berechnungs- und Simulati-onsmethoden näher eingegangen. Handlungsbedarfbesteht neben der Weiterentwicklung und Verfeine-rung der FEM-basierten Methoden insbesondere auchim Bereich abstrakter Funktionsmodelle.

Bild 2-11: Abgestimmter Methodeneinsatz in derAkustikentwicklung, abhängig von der Projektphase

Die Erarbeitung eines vibroakustischen Konzeptes istgleichbedeutend mit der Ableitung von konsistentenKomponenteneigenschaften aus festgelegten Gesamt-fahrzeugzielen. Trotz aller Fortschritte, Eigenschafts-aussagen auf der Basis von virtuellen Produktdatenzu machen, ist gerade in der Akustik auch heute nochneben der Erfahrung des Ingenieurs der Einsatz vonPrototypen zur Konzeptabsicherung und Detailopti-mierung unverzichtbar. Erschwerend kommt hinzu,dass nur Prototypen mit ausreichendem Reifegrad dieerforderliche Aussagefähigkeit besitzen. Zielführendist deshalb in der Praxis meist eine hybride Vorge-hensweise aus Berechnung und Versuch.

2.2 Modelle und Begriffe

2.2.1 Modellbildung

In allen Wissenschaften, aber insbesondere in dennaturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen,stellt die Modellbildung eine wesentliche Grundlagedes Erkenntnisprozesses dar. Von Johann Wolfgangvon Goethe stammt schon der treffende Satz: „EinProblem zu lösen heißt, sich vom Problem lösen“.Eine Hauptaufgabe der Modellbildung besteht nungenau darin, wesentliche von unwesentlichen Eigen-schaften zu separieren und dadurch die Komplexitätdes Betrachtungsgegenstandes auf ein handhabbaresMaß zu reduzieren. Durch die damit einher gehendeAbstraktion befreien Modelle einerseits von unnöti-gem Ballast, sie schränken andererseits aber auch dieGültigkeit der mit ihrer Hilfe gewonnenen Aussagenein. Die Kunst der Modellbildung besteht darin, diebetrachtete Realität soweit aufgrund der Problemstel-lung zulässig zu vereinfachen, ohne die interessieren-den Sachverhalte unzulässig zu verfälschen. DieseAufgabe erfordert neben dem nötigen Fachwissenauch eine gehörige Portion Intuition.

Die Automobilentwicklung der letzten Dekaden warmaßgeblich gekennzeichnet durch die stürmischeEntwicklung der Computertechnik und damit verbun-den die permanente Entwicklung von neuen numeri-schen Modellierungsansätzen für nahezu alle Aspektedes Automobils. Aufbauend auf diesen Technologienwurde der Entwicklungsprozess drastisch verändert,weg von zeit- und kostenintensiven Prototypen hin zuvirtuellen Baugruppen und Fahrzeugen (Kapitel2.1.4). Trotz der unbestreitbaren Vorteile, die mitdiesem Ansatz verbunden sind, ergeben sich aus derzu einseitigen Fokussierung auf numerische Metho-den durchaus auch Risiken und Gefahren. Um diesenzu begegnen, soll nachstehend die Vielfalt der mögli-chen Modellierungsansätze gegenübergestellt undihre Nützlichkeit in Bezug auf das ThemengebietVibroakustik diskutiert werden.

Modelle lassen sich in zwei grundsätzlich verschie-dene Kategorien einteilen:

• Empirische Modelle (Black-Box-Modelle)


• Physikalisch begründete Modelle (White-Box-Modelle)

Als Black Box bezeichnet man das Modell eines Sys-tems, dessen Aufbau (noch) unbekannt ist: einschwarzer Kasten, der zwar Eingang und Ausgangbesitzt, dessen Innenleben aber dunkel ist oder füruninteressant erklärt wird. Das funktionale Verhalteneines derartigen Modells kann trotzdem charakteri-siert werden, indem die Reaktion des Systems amAusgang auf bestimmte Stimuli am Eingang (Test-funktionen) beobachtet wird. Damit wird unmittelbarklar, dass solche Modelle vorwiegend im Bereich derEmpirie angesiedelt sind. In der Akustik und Schwin-gungstechnik finden sie insbesondere bei psychophy-sikalischen oder psychoakustischen BetrachtungenAnwendung. Da unser Verständnis für die sehr kom-plexe Verarbeitung von akustischen und schwin-gungstechnischen Reizen im menschlichen Gehirn füreine analytische Betrachtung im Allgemeinen nichtausreicht, erfolgt die Identifikation des Systemverhal-tens mit Hilfe von Probandenversuchen. Mit einergenügend großen Zahl und Varianz von Ein- undAusgangsmustern lässt sich so eine ausreichend gesi-cherte Hypothese über den Zusammenhang zwischendem Reizmuster einerseits und der dadurch verur-sachten Empfindung andererseits bilden. Die Kapitel3.5 und 7 widmen sich dieser Themenstellung.

Als White Box werden Modelle bezeichnet, die denZusammenhang zwischen Eingang und Ausgang auf-grund der Kenntnis von den inneren Zusammenhän-gen des Systems analytisch herleiten. Im Bereich derVibroakustik sind hauptsächlich die folgenden Mo-dellansätze von Interesse:

• Konzentrierte Modelle

• Homologe Modelle

• Analogiemodelle

• Funktionsmodelle

• Finite-Elemente-Modelle

Konzentrierte Modelle sind die „klassische“ Modell-technik in der Akustik und Schwingungstechnik. Da-bei werden räumlich ausgedehnte Strukturen aufpunktförmige Elemente2 mit einfachen physikalischenEigenschaften reduziert. So wird z.B. die verteilteMasse eines räumlich ausgedehnten Körpers auf eine„Punktmasse“ im Schwerpunkt des Körpers zurück-geführt. Mit Hilfe der konzentrierten Elemente Feder,Masse und Dämpfer können bereits zahlreiche kom-plexe Schwingsysteme zufriedenstellend modelliertwerden. Besonders einfach werden diese Modelle,wenn sich die Elemente durch lineare Kennlinien be-schreiben lassen. Insbesondere in der Schwingungs-

2 Im englischen Sprachraum: lumped elements

technik (Kapitel 3 und 4) wird vielfach von dieser Artder Modellierung Gebrauch gemacht.

Bild 2-12: Abstraktes schwingungstechnisches Zwei-spurmodell eines Fahrzeugs aus konzentrierten funk-tionalen Komponenten

Homologe Modelle sind physikalisch ähnliche Mo-delle. Dabei werden Ähnlichkeitsregeln (Modellge-setze) ausgenutzt. Von großer praktischer Bedeutungsind beispielsweise die mit Hilfe der Reynoldszahlabgeleiteten Modellversuche an verkleinerten Strö-mungsmodellen. In der Akustik sind für die physika-lisch ähnliche Modellierung in erster Linie die Helm-holtz-Zahl He und die Strouhalzahl Sr als Ähnlich-keitskennzahlen von Bedeut

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PeterZeller(Hrsg.) HandbuchFahrzeugakustik · 2013. 7. 19. · Handbuch Verbrennungsmotor...

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