Syntezator samochodowej mowy

Żeby tego doświadczyć, wystarczy raz przejechać się przez miasto samochodem na prąd. Pieszy, który wchodzi na drogę tuż przed autem czy rowerzysta, który nagle pojawia się tuż przed dziobem mogą się zdarzyć, ale kiedy zdarzają się parę razy z rzędu, coś jest nie tak. Oni najzwyczajniej nie spodziewają się samochodu. Nie przypadkiem w instrukcji obsługi Priusa Toyota wyraźnie ostrzega, żeby uważać, bo w trybie czysto elektrycznym auto jest niesłyszalne dla przechodniów. Tak rzeczywiście jest. Stawiamy dolary przeciwko orzechom, że podobne ostrzeżenia będą wielkimi literami wypisane w dokumentacji każdego pojazdu elektrycznego.

Głównym źródłem dźwięków towarzyszących jeździe - w każdym razie z miejskimi prędkościami - wciąż są silnik i układ wydechowy. Akustyka zwłaszcza wydechu to potężna dziedzina, a oprócz oczywistej funkcji obwieszczania zbliżającego się pojazdu, dźwięki pełnią najróżniejsze role. Odgłos pracy silnika to emocje, wystarczy posłuchać koncertu boksera Porsche 911. Głośny, nieokrzesany, surowy - brzmi tak, jakby był najbardziej naturalnym dźwiękiem silnika pod słońcem, bez żadnych sztucznych domieszek. A tylko bóg jeden wie, ile godzin pracy w laboratorium akustycznym było potrzebne, żeby go "wyinżynierować" do ostatniej nuty. Inny przykład - znana firma z Bawarii stosuje w układach wydechowych niektórych modeli specjalny element, który odpowiada za jedną jedyną rzecz, jaką jest soczysty odgłos silnika przy rozruchu. Tak, żeby właściciel miał każdego ranka przyjemność, a jeśli jakiś przechodzień zwróci uwagę, tym lepiej.

Rury wydechowe będą jednak coraz bardziej w zaniku. Świat samochodów coraz poważniej szykuje się do epoki elektrycznej, w której głównym charakterystycznym dźwiękiem pochodzącym z układu napędowego będzie cichy jęk, jak w tramwaju podczas hamowania. W każdym aucie praktycznie taki sam.

"Auta elektryczne są superciche, co jest dobre dla miast, po których będą się poruszać" - mówił nam niedawno główny stylista Peugeota Gilles Vidal. "Ale co z pieszymi, którzy tych aut nie będą słyszeć? I co z wrażeniami kierowcy, który jest pozbawiony odgłosu silnika? Mamy stworzyć mu coś sztucznego?" Może staniemy się stylistami dźwięku? "Cóź, w pewnym sensie już to robimy. Projektujemy całe mnóstwo odgłosów - np. klik kierunkowskazów, dźwięki kontrolne, odgłos zatrzaskiwanych drzwi. Do tego komunikaty systemu nawigacji. Słuch to niezwykle ważny zmysł. Wszystkie dźwięki muszą zostać zaprojektowane bardzo precyzyjnie."

 A tak brzmi wyścigówka sprzed lat:

Właśnie kwestia bezpieczeństwa pieszych jest tu najważniejsza. Auto na prąd po prostu musi w jakiś sposób ogłaszać, że nadjeżdża - i musi to robić za pomocą jakiegoś hałasu. Samochody elektryczne w końcu zaczną masowo krążyć po drogach, a wtedy o sytuacje podbramkowe nie będzie trudno. W szczególnym przypadku, będzie to dotyczyć zwłaszcza osób niewidomych. Badacze z Uniwersystetu Kalifornijskiego ustalili, że samochód elektryczny jadący z prędkością zaledwie 25 km/h jest dla pieszego słyszalny dopiero z odległości niecałych 3,5 metra, podczas gdy dla pojazdu z konwencjonalnym napędem ta odległość wynosi ponad 9 metrów. To przepaść jeśli chodzi o czas, jaki kierowca ma na reakcję, kiedy ktoś pojawia mu się przed autem. Nawet pies przewodnik rozpoznaje odgłos nadjeżdżającego samochodu elektrycznego dopiero z trzech metrów.

Stąd biorą się pomysły manipulowania dźwiękiem w samochodach z napędem elektrycznym oraz rozwój odpowiednich technik. Jak np. system zaprojektowany przez Lotusa we współpracy z firmą Harman International, szerzej znaną za sprawą sprzętu audio takich marek jak JBL, Harman Kardon czy Mark Levinson. Akustyczne ramię Lotusa ma też pomysły na eliminowanie przykrych dźwięków wytwarzanych przez silniki spalinowe czy neutralizowanie innych odgłosów związanych z ruchem pojazdu, ale dziś najbardziej interesuje nas zewnętrzny generator dźwięku, zwany HaloSonic.

Znajdujący się na pokładzie Toyoty Prius system składa się z głośnika zamontowanego pod przednim zderzakiem, jednostki sterującej (syntezatora), wzmacniacza oraz prostego interfejsu CAN, pozwalającego podłączyć go do sieci elektrycznej auta. Wytwarzane przez system "sztuczne" odgłosy są emitowane do przodu, dzięki czemu pojazd nie "śmieci" bez potrzeby hałasem na wszystkie strony. Głośność i ton dźwięku zmieniają się wraz z prędkością, żeby świat miał pojęcie co się w danej chwili z samochodem dzieje. Zależnie od prędkości, nadjeżdżający samochód słychać więc inaczej. Ponieważ emitowany dźwięk jest kierunkowy, odgłos oddalającego się samochodu jest taki sam jak wtedy, kiedy generator hałasu byłby wyłączony. Inna zaleta systemu HaloSonic jest taka, że auta nie słychać z góry, i to już z poziomu pierwszego piętra. Hałas nie "rozłazi się" bowiem na wszystkie strony, tak jak robiłby to, gdyby pochodził z układu wydechowego podłączonego do silnika spalinowego i dodatkowo był wzmocniony pudłem akustycznym w postaci nadwozia. Z kolei na biegu wstecznym samochód popiskuje krótkimi sygnałami, podobnymi do tych znanych z niektórych ciężarówek.

 Posłuchajmy Lamborghini Countach:

Patrzącego na powoli i bezgłośnie przemieszczającego się Priusa, poruszanego tylko przez silnik elektryczny, naprawdę wprawia w zdumienie jak ciche potrafi być auto na prąd. Po czym inżynier Lotusa zawraca i ten sam Prius nadjeżdża przy akompaniamencie bulgotu jako żywo pochodzącego od potężnej amerykańskiej widlastej "ósemy". Wrażenie wyjątkowo dziwne, bo obraz kompletnie nie pasuje do dźwięku, ale efekt jest. Demonstracyjny Prius może zagrać rozmaitymi ścieżkami dźwiękowymi: od odgłosu pracy benzynowego czterocylindrowca - który, nawiasem mówiąc, najbardziej pasuje do tego modelu Toyoty - przez widlaste szóstki i ósemki, aż po soczyste wycie silnika V12, a także... odgłosy statków kosmicznych znane z niektórych filmów science fiction. Te najskuteczniej zwracają uwagę przechodniów, chociaż zdarzają się egzemplarze dwunogów reagujące z opóźnieniem; ich umysły najwyraźniej na zwykłej ulicy nie wiążą tego kosmicznego dźwięku z pojazdem. Generalnie jednak Prius bardzo skutecznie obwieszcza swoje przybycie, nawet jako myśliwiec Imperium. Ważne, że nikt nie jest zaskoczony nieoczekiwanym pojawieniem się auta tuż obok.

Odgłosy pochodzące z zewnętrznego głośnika nie docierają do kabiny, można je usłyszeć wyłącznie przy opuszczonej szybie i to tylko przy bardzo niskich prędkościach. Ale to nie szkodzi, bo na pokładzie Priusa działa również wewnętrzny syntezator dźwięków, oferujący podobnny wybór "odgłosów silnika", przy czym najbardziej atrakcyjne są oczywiście te najbardziej od czapy. Wszystkie te wrażenia słuchowe mają też bardziej poważny aspekt - chodzi o to, że wielu kierowców lepiej czuje co dzieje się z samochodem właśnie przy odpowiedniej oprawie dźwiękowej. Niektórzy mają za kierownicą auta na prąd wrażenie, że po zdjęciu nogi z pedału przyspieszenia samochód nadal "jedzie", ponieważ brakuje odgłosu zmniejszających się obrotów silnika. Dźwięki pomagają w odpowiedni sposób poczuć przyspieszanie i hamowanie oraz większość z tego, co dzieje się z autem na drodze. Poza tym, co na pewno nie umknie uwadze producentów, pozwalają wytworzyć atmosferę charakterystyczną dla danej marki.

Szczerze mówiąc, wszystkie te odgłosy silników sprawiają w kabinie Priusa wrażenie nieco sztucznych. Jednak kiedy wziąć pod uwagę, że wszystkie elektryczne samochody będą "brzmiały" dokładnie tak samo, a wkrótce będą tych pojazdów tysiące, to być może właśnie ta technologia pozwoli uzyskać akustyczną rozmaitość podobną do tej, jaką za coś oczywistego przyjmujemy dzisiaj. W każdym razie można mieć nadzieję, że pozwoli ją uzyskać w autach elektrycznych przeznaczonych dla entuzjastów.

Inżynierowie Lotusa uważają, że większość producentów wyposaży hybrydy oraz auta czysto elektryczne w syntezatory dźwięku jeszcze zanim zostanie to nakazane przepisami. Odpowiednie regulacje jako pierwsza wprowadzi Japonia, później Stany, wreszcie Europa. Lotus oraz inne firmy zajmujące się tym tematem zapowiadają systemy typu HaloSound dostępne w sprzedaży jeszcze w tym roku. A to dopiero początek. "Być może w przyszłości pojawią się pakiety dźwiękowe, dokładnie tak jak jest w wypadku kolorystycznych. Kto wie?" - mówi Gilles Vidal. Ma sens? Dla nas ma. Jak diabli.

Tekst: Richard Bremner, Roman Popkiewicz
Zdjęcia: Stan Papior (4), Karl-Heinz Augustin (1)

Ferrari F50 również brzmi fantastycznie. Czy tak może brzmieć Prius?

A oto zestawy dźwięków silników znalezione w internecie:

Ford Mustang GT500:

Dodge Charger z 7,3-litrowym silnikiem ze sprężarką:

Ferrari F430 Spider:

Dźwięki silników rajdówek legendarnej grupy B:

zobacz galerię