Innenraum Audiosystem ohne Lautsprecher

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Konzertklänge im Innenraum – ohne einen einzigen montierten Lautsprecher? Wie das funktionieren kann, zeigt Continental: Der Zulieferer nutzt dazu Aktuatoren, die Schall erzeugen und so Oberflächen im Fahrzeuginnenraum schwingen lassen.

Inspiriert von der Funktionsweise von Saiteninstrumenten entwickelt Continental an einem lautsprecherlosen Audiosystem. Dabei ersetzt der Zulieferer herkömmliche Lautsprecher durch Aktuatoren, die Schall erzeugen, indem sie bestimmte Oberflächen im Fahrzeug in Schwingung versetzen. Das Konzept basiert auf der langjährigen Erfahrung von Conti bei Noise, Vibration und Harshness, kurz NVH. Als Vorteile nennen die Entwickler bis zu 90 Prozent weniger Gewicht und Bauraum sowie einen geringeren Stromverbrauch. Je nach Ausführung kommt das System mit einem Gewicht von einem Kilogramm aus und benötigt ein Einbauvolumen von gerade einmal einem Liter.

Experten haben dem System eine sehr hohe Klangqualität bescheinigt. „Im Zeitalter von Elektrofahrzeugen wollen Automobilhersteller das Gewicht ihrer Fahrzeuge reduzieren und mehr Platz für die Insassen und neue Techniken schaffen“, erläutert Johann Hiebl, Leiter des Geschäftsbereichs Infotainment & Connectivity von Continental. „Dieses Ziel darf aber nicht zulasten von Design und Klangqualität gehen. Wir betrachten deshalb das Fahrzeug selbst als Instrument. Wir verwenden kompakte Aktuatoren, um bestimmte Oberflächen zum Schwingen zu bringen und so ein natürliches 3D-Klangerlebnis zu erzeugen.“ Die unsichtbare Audiotechnik kann in alle Fahrzeugmodelle integriert werden – von der High-End-Limousine bis hin zum kleinen Elektrofahrzeug.

Neue Designoptionen ohne separate Lautsprecher

Herkömmliche High-End-Audiosysteme setzen sich aus Hochton-, Mittelton- und Tieftonlautsprechern zusammen – oft die typische Lautsprecherfront. Die eigentliche Gestaltung der Innenoberflächen wird so unterbrochen, was Designer häufig nicht begeistert. „Mit unserem System sind Lautsprecher mit schwingenden Membranen schlicht nicht nötig, wenn im Fahrzeug schon alle erforderlichen Oberflächen vorhanden sind“, ergänzt Dimitrios Patsouras, Leiter des Kompetenzzentrums NVH bei Continental Engineering Services.

Die Schallwellen erzeugen Aktuatoren, die dem Kern eines herkömmlichen Lautsprechers ähneln. Diese Wandler bestehen aus einem Magneten und einer Spule, die Mikroschwingungen erzeugen. Anstelle der schwingenden Membran eines gängigen Lautsprechers werden von den Wandlern allerdings im Fahrzeug bereits vorhandene, größere Bauteile und Oberflächen erregt, um Klang abzustrahlen. „Wenn man sich zum Vergleich beispielsweise eine Geige vorstellt, dann entspricht der Wandler dem Bogen und den Saiten. Der Steg der Geige entspricht der Lage und der Verbindung des Wandlers zur Oberfläche, welche wiederum den Klangkörper bildet“, erläutert Patsouras.

Bestimmte Elemente für jeweilige Frequenzen

Für die drei benötigten Hauptfrequenzbereiche bieten sich bestimmte Elemente im Innenraum an. „Die A-Säule eignet sich für hohe Frequenzen, die Türverkleidungen haben die richtigen Eigenschaften für mittlere Frequenzen. Ähnlich wie bei Lautsprechern verwenden wir große Bauteile wie die Dachauskleidung oder die Heckablage, um niedrige Frequenzen zu erzeugen“, so Patsouras.

Darüber hinaus bietet die Entwicklung Potenzial für funktionale Audioanwendungen: Sie kann als Schallquelle für die Interaktion zwischen Mensch und Maschine dienen, etwa bei Navigationsanweisungen oder Tonsignalen. „Die lautsprecherlose Technik eignet sich auch für die Mensch-Maschine-Interaktion – mit dem zusätzlichen Vorteil, dass der Ton an der Stelle erzeugt werden kann, auf die sich die Aufmerksamkeit des Fahrers richten sollte“, resümiert Patsouras.

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