Sesin arkasındaki büyük mühendislik

Ses ve akustiği bilgi-eğlencenin kalitesinden çok daha fazla olarak gören Audi, her modeli için en iyi şekilde uyarlanmış, bütünsel ve doğal bir ses yaratmak için çalışıyor: Audi’de müzik sisteminin sesi kalitenin temel nitelikleri arasında yer alıyor. Otomobilleri içinde heyecan ve ilham veren bir ortamda olmak isteyen müşteriler, ses konusunda da son derece hassas. Arka plan sesinin bozulmadığı, ahenk olarak birbiriyle uyumlu olan sinyal, uyarı ve bilgi ve göze çarpmayan aktivasyon sesleri içeren akustik bir mekan istiyor.

Peki insanlar otomobil içinde hangi sesleri algılıyor ve bu sesler nereden geliyor?

İşte Audi’nin TechTalks etkinlikleri adı altında düzenlediği teknoloji buluşmalarının bir yenisinde bu konu masaya yatırıldı. Bir otomobilde sonik fon, geniş bir yelpazede gürültü ve seslerin bir karışımından meydana gelir. Motor sesi, lastiklerin yolda dönüşüyle oluşan olağan sürüş sesleri ve otomobil hareket halindeyken şasideki hava akımından kaynaklanan aeroakustik sesler gibi… Bununla birlikte, geçici gürültü kaynakları da; hafif de olsa ses çıkaran cam otomatikleri, kapı kapanma sesi, uyarı, sinyal ve bilgi sesleri, işlevsel mesajlar gibi akustik geri bildirim sesleri mevcuttur.

Audi, istenmeyen gürültü kaynaklarını Rustle ve Rumble ekibiyle tespit ediyor?

Araç içindeki gürültünün azaltılması konusunu Audi bütünsel olarak ele alıyor. Otomobilin tasarımından, şasi geliştirmesine ve kalite güvencesine kadar olan alanlarında görevli uzman kişilerden oluşan Rustle ve Rumble ekibi bu amaç için birlikte çalışıyor.

İçten yanmalı motorlar ve elektrikli otomobiller arasında akustik farklılıklar var mı?

Bir elektrik motoru, bir içten yanmalı motorun aksine, herhangi bir salınıma, titreşime veya mekanik sese neredeyse hiç neden olmaz. Böyle bir ortamda, daha önce algılanamayan sesler ön plana çıkabilir. Lastiklerin yolda dönerken çıkardığı ses de buna dahil…

Audi, tüm bu rahatsız edici etkileri ortaya çıktıkları anda mümkün olduğunca en aza indirmek için büyük bir çaba sarf ediyor. Örneğin, Audi e-tron’un şasisinde rahatsız edici bir gürültünün iletilebileceği tüm alanlar özel olarak izole edilmiş ve ayrıştırılmış. Yani kasa içindeki tasarımla ilgili açıklıklar ve boşluklar mikrofiber malzemeyle doldurulmuş. Döşeme özel bir malzeme ile kaplanmış. Ön tarafta, komplike çok katlı yalıtım sırası, gürültünün ön taraftan iç mekana geçmesine engel oluyor. Benzer bir yapı arkada da yer alıyor. Elektrik motorları, gürültü azaltıcı kapsüller içinde muhafaza edilmiş. Taban altı kaplaması dahi sesi absorbe edecek şekilde tasarlanmış. İç mekanda köpük destekli halı kaplamalar sessizliği koruyor. Genellikle, bir otomobil 85 km/s ve üzeri hızlara ulaştığında rüzgar gürültüsü fazlasıyla belirginleşir. Bu gürültü, Audi e-tron’da oldukça düşük bir seviyede kalıyor ve kapı lastikleri, dış aynalar ve su tutucu şeritlerin yoğun bir biçimde ince ayarlanması sayesinde iç mekana hemen hemen hiç geçmiyor. Yolcular, yüksek hızlarda dahi rahat bir şekilde sohbet edebiliyor. Otomobilin ön camı standart olarak çift cama sahiptir. Audi isteğe bağlı olarak yan camlar için akustik cam da sunuluyor.

Otomobildeki sesleri yükseltmek veya aktif olarak önlemek

Aktif akustik önlemleri son yıllarda çok daha önemli bir hale geldi. Örneğin aktif gürültü önleme (ANC) ile motor sesinin belirli bir kısmı azaltılabiliyor. Tavan kaplamasına yerleştirilen ve iç mekandaki ses seviyesini ölçen ANC mikrofonlarına dayanan sistemde, bir kontrol cihazı, rahatsız edici ses dalgalarını tersine çeviriyor ve subwoofer aracılığıyla nötrleştirici ses tasarrufu sağlıyor. Bununla birlikte, istenen sesleri vurgulamak için egzoz sisteminde aktüatörler de kullanılıyor. Güçlü hoparlörler, motor sesinin istenildiği gibi dinamik bir etkiye sahip olmasını sağlıyor.

Otomobilde keyifli ve rahatsız edici olmayan bir atmosfer deneyimi nasıl oluşabilir? 3B ses

Ses geliştiriciler burada devreye giriyor. Her bir sesin otomobildeki akustik ahenge katkıda bulunmasını sağlamak üzere tüm seslerle ilgileniyor ve gerekirse onları ayarlıyor, bastırıyor veya vurguluyorlar, Pek çok gürültü kaynağına sahip olmasının yanısıra, otomobiller bir akustik alan konusunda özel zorluklara da sahipler: yolcularun farklı pozisyonlarda oturması, içerideki kişi sayısı, panoramik tavana sahip olup olmaması, kumaş veya deri kaplamaları olması ve hepsinden önemlisi, seslerin hoparlörlerden dinleyicilerin kulaklarına gitme süresi gibi…

3B ses terimi, bir mekanın tamamen üç boyutunu akustik olarak yansıtan bir sesi tanımlar. Ses kaydı icat edildiğinde, ses tek bir hoparlör aracılığıyla yeniden üretildi – mono. 1960’larda ise üç boyutlu ses yaygın olarak kabul görmeye başladı: iki mikrofon müziği farklı konumlardan kaydetti ve tekrar çalındığında, kaydedilen müzik iki farklı kanala tahsis edildi. Böylece, mekansal bir ses duygusu, stereo efekti üretildi. “1-D” terimi bunu yani stereo sesi ifade ediyor.

Buna göre “2-D”, çevresel ses düzeni anlamına geliyor: Bu çok kanallı teknoloji, yaklaşık olarak milenyumun başından beri kullanılıyor. Müzik, bir subwoofer’dan ve önden, arkadan ve yanlardan birkaç hoparlörden geliyor – hoparlörlerin sayısına bağlı olarak, 5.1 ve 8.1 gibi. Bu düzeyde her ses efekti yalnızca bir hoparlöre veya yalnızca belirli bir hoparlör grubuna atanıyor. 3B ses elde etmek için ise aynı seviyede olmayan ek bir ses kaynağına ihtiyaç duyuluyor. Audi 2016 yılında tanıttığı mevcut Q7 modelin yeni neslinde, Bang & Olufsen ses sistemlerini, 3B sesle sunmuştu. Böylece iç mekan, müziğe salonda kaydedilmiş hissi veren büyük bir sahneye dönüşüyor. Audi’nin Fraunhofer Enstitüsü ile birlikte geliştirdiği bu teknolojinin arkasında bir algoritma mevcut. Symphoria 2.0 3B algoritması, stereo veya 5.1 kayıtlardan gelen bilgileri 3B için hesaplıyor ve 3B hoparlörler için işliyor. Bu anlamda Audi, büyük sınıf modellerde en yüksek konfigürasyon seviyesinde, bir dijital sinyal işlemcisi, 23 hoparlörle birlikte 24 kanal ile 1.920 Watt’lık güçlü bir amplifikatörü kapsayan Bang & Olufsen ses sistemleri kullanıyor. Audi, kompakt sınıfta da ses kalitesinden ödün vermiyor. Aksine teknik konsepti mekansal koşullara uygun hale getiriyor. Örneğin A1 modelinde, ön camda dikey olarak yukarı doğru yönlendirilen ve ön camı bir yansıtıcı yüzey olarak kullanan dört orta seviye hoparlör bulunuyor. Bu sayede, kompakt sınıftaki bir otomobilde bile yüksek kaliteli 3B ses elde edilebiliyor..

Dijitalleşme ve ses gelişi

Audi,  geliştirdiği ses yazılımı çözümü soundCUBE ile sürüm çeşitliliğini ve ilgili geliştirme süresini önemli ölçüde azaltıyor. Audi ayrıca, ultra modern dijital ses laboratuvarında yeni ses çözümlerini sanal olarak iyileştiriyor. Gerçeğe yakın simülasyonlar kullanan uzmanlar, daha bir prototip ortaya çıkmadan önce dahi çeşitli seriler için ses ayarını değiştiriyor. Bu, her yolcu için kendi en etkili noktasında mümkün olan en iyi kişisel dinleme deneyimini sağlamak için her bir koltuğun ses konfigürasyonunu sanal referans odasında analiz etmeyi mümkün kılıyor.

Sıradaki büyük yenilik

Audi’nin ses uzmanları şu anda ses laboratuvarında yarınların bütünsel ses deneyimi üzerinde yoğun bir şekilde çalışıyor. Çalışmanın merkezinde ise Sürükleyici 3B yer alıyor. Geleneksel 3B surround ses ile, sesler belirli algoritmalara göre belirli hoparlörlere atanıyor. Kanal yönelimli bu sistemin aksine, sürükleyici 3B ses nesne yönelimli. Böyle bir süreçte, ses dosyalarındaki sesler, karşılık gelen sesin gerçek alanda nasıl ve nerede duyulması gerektiğine dair kesin bilgileri içeren kayıt sırasındaki akustik durumun mükemmel bir yansıması olan meta verilerle zaten bağlantılıdır. Tüm duyuları etkileyen tamamen yeni eğlence deneyimlerinin odak noktasında sürükleyici ses bulunuyor. Ancak gelecekte, otomatik olarak sürülen bir otomobildeki insanlar, kendilerini sürüş görevine adamayı bırakabildikleri zaman, böyle bir ses deneyiminin tamamen zevkini çıkarabilecek şekilde tüm duyularına sahip olacaklar.

Sıradaki büyük yenilik: 5G yüksek hızlı mobil iletişim standardının gelecekteki dağıtımı, yeni, yüksek kaliteli. Şimdiye kadar, birçok kişi otomobilde akıllı telefonlarını ses akışı hizmetleri için birincil alıcı olarak kullandı. Bluetooth kullanılarak telefondaki kayıtlar otomobile kolayca aktarılıyordu. Ancak, Bluetooth kablosuz teknolojisi için bant genişliği sınırlı olduğundan, bazen ses kalitesi kaybına da neden oluyor. Yakın gelecekte, Audi ilk defa, gerçek çok kanallı ses akışı için yerleşik SIM kart ve yüksek performanslı bir alıcı modülü vasıtasıyla otomobilin kendisini bir alıcı olarak kullanmayı planlıyor. Bu, Audi ses mühendisleri açısından, geleceğe giden yolda bir başka kilometre taşı olarak görülüyor.