Acoustic Vehicle Alerting Systems (AVAS) für Elektrofahrzeuge

Acoustic Vehicle Alerting Systems (AVAS) sind Sound-Generatoren, die in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, damit Fußgänger, Radfahrer, Kinder und andere Verkehrsteilnehmer wissen, dass ein Fahrzeug anwesend ist. Diese Sounds werden über Lautsprecher unter der Karosserie ausgegeben und mit den Echtzeitdaten des Fahrzeugs koordiniert, um so externe akustische Informationen über die Geschwindigkeit, Richtung und Entfernung des Fahrzeugs zu liefern. AVAS ist aus mehreren Gründen wichtig für Elektrofahrzeuge:

• Fußgängersicherheit: AVAS reduziert das Risiko von Unfällen auf Zebrastreifen und anderen Verkehrsflächen, weil sowohl beim Fahren als auch beim Rückwärtsfahren ein akustisches Warnsignal ertönt, das Fußgänger auf ein herannahendes Elektrofahrzeug aufmerksam macht.
• Sound-Branding: Neben der visuellen Ästhetik können Automobilhersteller auch einen unverwechselbaren Sound für ihre Elektrofahrzeuge kreieren, um sich von anderen Unternehmen zu unterscheiden und die Markenbekanntheit zu erhöhen.
• Einhaltung von Vorschriften: In vielen Ländern ist die Verwendung von AVAS in Elektrofahrzeugen vorgeschrieben, um die Verkehrssicherheit zu erhöhen. DieVereinten Nationen haben 2017 Regelungen für leise Straßentransportfahrzeuge erlassen.

Was besagen die AVAS-Regelungen?

Die ersten Soundregelungen waren dazu da, die Fahrzeuge leiser zu machen. Doch die heutigen Geräuschstandards sollen sicherstellen, dass der von Elektrofahrzeugen generierte Sound hörbar, erkennbar und relevant ist.

Seit 2019 müssen mehrere Länder AVAS in ihren Elektrofahrzeugen einbauen. Zwar variieren die Vorschriften von Land zu Land und von Region zu Region, doch soll mit diesen Verordnungen sichergestellt werden, dass die AVAS-Technologie die Standards für Geräuschpegel und Unterscheidbarkeit erfüllt.

Die meisten Verordnungen schreiben vor, dass das Fahrzeug bis zu einer Geschwindigkeit von 20 km/h einen dauerhaften Sound ausgibt, dessen Lautstärke und Tonhöhe proportional zur Geschwindigkeit variiert. So haben Fußgänger schon beim Hören ein Gefühl dafür, wie schnell das Auto herannaht.

Die UN-Regelung Nr. 138 besagt zum Beispiel, dass ein Fahrzeug, das mit AVAS ausgestattet ist, keinen Gesamtschallpegel von mehr als 75 dB(A)ausgeben darf. Sie besagt außerdem, dass der AVAS-Tonfrequenzbereich im Geschwindigkeitsbereich von 5–20 km/h bei Vorwärtsfahrt um mindestens 0,8 % pro 1 km/h variiert.

Wie werden AVAS-Sounds erzeugt?

Bei der Entwicklung von Sounds für Elektroautos greifen die Automobilhersteller auf die Expertise von Sounddesignern zurück. Unter Berücksichtigung der Ziele des Automobilherstellers und der gesetzlichen Vorgaben verwenden sie Musikinstrumente, Requisiten, digitale Effekte und gesampelte Sounds, um ein individuelles akustisches Erlebnis für die Marke zu schaffen.

Wie kann eine Marke klingen? Manche Autohersteller bevorzugen einen natürlichen und organischen Klang, wie Wind und Wasser. Andere wollen, dass ihre E-Fahrzeuge stark und cineastisch klingen, wieder andere Marken möchten, dass ihre E-Fahrzeuge das charakteristische Brummen ihrer alten Benziner haben.

Für eine ideale E-Fahrzeug-Soundlandschaft muss berücksichtigt werden, wie Sounds (sowohl künstliche als auch natürliche) zu verschiedenen Zeiten zusammenwirken können. Bekommt der Fahrer bei verschiedenen Fahrereignissen mehrere akustische Informationen gleichzeitig? Ergänzen sich diese Sounds oder maskieren sie sich gegenseitig? In welchen Fällen sollten Sounds harmonisch oder dissonant sein? Was, wenn Sounds bereits mit einer Bedeutung belegt sind? Beispiel: Ein AVAS von Jaguar, das wie ein Raumschiff klingt musste überarbeitet werden, als Tests ergaben, dass die Menschen beim Hören in den Himmel schauten.

Angesichts dieser Komplexität verwenden Sounddesigner Ansys Sound, um aktives Sounddesign für Elektrofahrzeuge (ASDforEV) zu antizipieren, zu testen, zu optimieren und zu validieren. So können Sie zunächst aus verschiedenen Basissounds auswählen und dann die Eigenschaften (wie Lautstärke, Tonhöhe und Klangfarbe) ändern, um neue Sounds zu kreieren. Außerdem können sie ausprobieren, wie sich die Soundgesetze in Abhängigkeit von Fahrparametern wie Geschwindigkeit, Drehzahl, Pedalbelastung, Beschleunigung und Drehmoment verändern. Durch die Wiedergabe der Sounds in Echtzeit über das Audiosystem des Fahrzeugs oder in Fahrsimulatoren können die Sounddesigner nicht nur künftige Soundwelten entwerfen, sondern wissen auch, wie sich diese unter realen Fahrbedingungen anhören.

Die AVAS-Soundbeispiele oben wurden mit der Ansys Sound Software erstellt und aufgenommen.

Zusätzlich zu den AVAS-Sounds für Fußgänger ermöglicht ASDforEV die Bewertung und Abstimmung anderer Arten von Sounds für Fahrer und Beifahrer, die im Fahrzeug abgespielt werden:

• Sounds für Feedback zur Geschwindigkeitsbeschleunigung
• Sounds für Verbrennungsmotoren
• Sounds für Fahrerassistenzsysteme
• Sounds für Mensch-Maschine-Interaktionen (Human Machine Interaction, HMI), Umgebungen, Warntöne

Fordern Sie eine Demo für das Modul ASDforEV von Ansys Sound an.

Die Zukunft des Acoustic Vehicle Alerting System

AVAS nahm seinen Anfang als Fußgängerwarnsystem, ein akustisches Warnsignal, das Personen vor einem herannahenden Auto warnen sollte. Doch da der schnell wachsende Markt für Elektrofahrzeuge die Hersteller dazu veranlasst, ihre Marke zu differenzieren, und die Technologie eine noch größere Audiokunst ermöglicht, entwickeln sich auch die akustischen Fahrzeugwarnsysteme weiter, angefangen beim elektrischen Surren von Raumschiffen und Stromleitungen bis hin zu völlig neuen Klangwelten, die die Art und Weise, wie Sound uns beeinflusst, neu definiert.