Aktive Unterdrückung von Kabinenlärm
Kabinenlärm ist unerwünschter Schall, der im Fahrgastraum eines Automobils, Zuges, Flugzeugs oder sonstigen Transportmittels auftritt und vom Motor, vom Abgassystem, von den Rädern und anderen Fahrzeugkomponenten ausgeht. Kabinenlärm wird allgemein mit Unbehagen, Stress und Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht. Um ihn zu reduzieren, gibt es sowohl aktive als auch passive Verfahren. Passive Verfahren basieren auf Schall dämmenden oder absorbierenden Materialien wie z.B. Schaumstoff, die aber nicht nur schwer sind und das Gewicht des jeweiligen Fahrzeugs erhöhen, sondern auch gegen niederfrequenten Lärm weitgehend unwirksam sind. Im Gegensatz dazu setzen die Verfahren der aktiven Lärmunterdrückung auf eine Lärmverhinderung durch den Einsatz von Schallunterdrückungs- oder "Anti-Sound"-Techniken. Dabei wird ein Schallfeld erzeugt, das identisch mit dem Störschallfeld ist, aber diesem gegenphasig überlagert wird, so dass sich beide Schallfelder gegenseitig aufheben. ANC-Techniken eignen sich gut für Kraftfahrzeuge und Züge, da sie aus vergleichsweise leichten Komponenten bestehen und über den gesamten Frequenzbereich des Störschalls wirken. Eine Gruppe von europäischen Organisationen, der auch einige hochkarätige Automobilhersteller (z.B. Fiat und Ford) angehören, hat sich deshalb an einem von der EU finanzierten Projekt beteiligt, dessen Ziel die Erhöhung des Passagierkomforts durch Technologie war. Dazu entwickelte die Gruppe innovative Aktoren und Sensoren (die in Kombination auch als Wandler bezeichnet werden) aus elektromechanisch behandelter Folie (Electro-Mechanically treated Film, EMFi), mit denen ein außerordentlich leichtes ANC-System aufgebaut werden konnte. EMFi-Wandler eignen sich für eine relativ kostengünstige Massenproduktion. Die EMFi-Wandler wurden sowohl in Automobil- als auch Eisenbahn-Fahrgasträume eingebaut und in einer kontrollierten Laborumgebung getestet. Dabei wurde der Automobil-Versuchsaufbau durch zwei handelsübliche Autolautsprecher ergänzt. Wie die Ergebnisse zeigen, können die EMFi-Wandler den hohen Betriebs-Schallpegel bis auf den Hintergrundgeräuschpegel senken. Allerdings sind für die Automobilanwendung noch einige Verbesserungen im unteren Frequenzbereich (von 100 bis 600Hz) und in der Eisenbahnanwendung bei höheren Frequenzen notwendig, wo es statt zu einer Lärmunterdrückung zu einer Lärmerhöhung kommt. Die Projektpartners sind auf der Suche nach kontinuierlicher Unterstützung ihrer Forschungsarbeit auf diesem immer wichtiger werdenden Gebiet.
