El sonido es un fenómeno extraño. Una vez que se produce un ruido, se propaga rebotando contra todo hasta que, poco a poco, se desgasta, se atenúa y desaparece.
La primera forma en la que el hombre combatió al ruido fue mediante el empleo de materiales insonorizantes o fonoabsorbentes. Es una buena técnica… pero en el caso de un motor de explosión resulta inútil: la mayor parte del ruido de un propulsor sale por el tubo de escape… que no puedes taponar.
Pero pronto surgió la idea de que un ruido puede destruir a otro ruido, de que es posible crear una interferencia destructiva. Es el principio en el que basan los silenciadores: por dentro, cuentan con un laberinto de tabiques que fuerzan al sonido a ‘rebotar’ una y otra vez, chocando de frente contra sí mismo, lo cual lo aniquila de forma progresiva.
Pero los silenciadores tienen inconvenientes. El primero y más obvio es que ocupan espacio y cuestan dinero. Y, como son una especie de instrumento musical, requieren cierto proceso de afinación, algo que también resulta costoso. Además, incrementan la fuerza que tiene que hacer el motor para expulsar los gases de escape, reduciendo la potencia disponible para avanzar. Y, tal y como dice Jan Kruger, jefe de acústica del fabricante alemán de sistemas de escape Eberspächer, «y en los diesel, por si quedara algo de deportividad, el filtro de partículas acaba por arruinarla, haciendo que el motor suene como un secador de pelo malo. Y eso, en un vehículo deportivo, no es lo adecuado».
Kruger llegó a Eberspacher en el año 2000, procedente del Instituto Fraunhofer –allí se han inventado muchas cosas, como por ejemplo el formato de audio MP3– y vino con una idea: reemplazar los complejos sistemas de escape con un dispositivo alternativo basado en la acústica activa.
«La idea de combatir el ruido con un antiruido no es nueva. Data de los años 30», explica Kruger. «Nuestro sistema simplemente genera una onda de sonido específica para cada uno de los picos de sonido del motor. Cuando colisionan las dos ondas, la cresta de una coincide con el valle de la otra, y eso redunda en un ruido de escape menos penetrante»… y permite prescindir de casi todos los silenciadores. «Por ejemplo, un Audi A5 2.0 TFSI emplea cuatro silenciadores. Nuestra solución sólo emplea un silenciador y un actuador. Es una solución mucho más compacta y ligera: pesa 19 kilos en lugar de 28», afirma Kruger.
Aún no es posible conducir un coche que equipe de serie el sistema del que habla Kruger. Apodado Active Silence, está a punto de incorporarlo un nuevo modelo que aún no pueden revelar.
Sin embargo, sí que es posible experimentar una versión simplificada, bautizada Active Sound. «El principio de funcionamiento es similar, pero no se requiere tanta precisión porque no hay que generar ondas que sean exactamente contrapropagantes. Lo que hacemos es añadir sonido a través de altavoces». Ya hay varios modelos –como los Audi 3.0 BiTDI o el VW Golf GTD– que emplean este sistema, capaz de hacer que un motor de cuatro o seis cilindros diesel suene como un V8. ¿Exactamente? «Sí. El sonido es tan natural que ni siquiera los expertos son capaces de distinguirlo», asegura Kruger.
El escape del A6 3.0 TDI cuenta con dos ‘petacas’, cada una dotada de dos conectores: uno para alimentar el altavoz y otro para conectar el micrófono.
Técnica
Así se generan antiruidos destructivos
Actuadores
Los encargados de obrar toda la magia son los dos actuadores con forma de cantimplora –ver arriba–. Su interior está dividido en dos cuerpos por una membrana a la que está acoplado el altavoz –ver izquierda–. El altavoz funciona como uno convencional, pero está adaptado para resistir una temperatura de hasta 150 ºC, que es la máxima a la que se espera que esté expuesto –se alcanzaría conduciendo a alta velocidad (más de 200 km/h), durante un período prolongado de tiempo–.
Centralita
Está conectada a la red de datos del motor –CAN Motor– y lee información acerca de las revoluciones y de la posición del acelerador. A partir de esa información, se genera una señal eléctrica: es el antiruido que se dirige a los altavoces.
Micrófonos
Para que el sistema funcione, es necesario sincronizar con exactitud ambas señales. Para eso, y para realizar multitud de pequeños ajustes –que permiten al sistema adaptarse a la temperatura del escape y a los cambios de humedad, vibraciones, combustible…–, se emplean dos micrófonos. Estos micrófonos captan el sonido ‘residual’ –el ruido que ha sobrevivido tras la colisión de ruido y antiruido–. La señal de los micrófonos llega a la centralita, donde es comparada con el resultado que se pretendía obtener. Entonces, en tiempo real, se ‘retoca’ el antiruido generado para tratar de mejorar el resultado. Este proceso se repite constantemente, y el antiruido se modifica mientras cada iteración mejore el resultado de la anterior.
La acústica activa emplea el mismo principio de ‘interferencia destructiva’ en el que se basan los silenciadores.El sistema funciona entre 35 y 400 Hz.
Lo hemos probado
¿Primer cliente? Grupo VW
De entre los coches que han pasado por la redacción en los últimos meses, llevaban este sistema un Audi A6 3.0 BiTDI Allroad, un A7 3.0 BiTDI y un VW Golf GTD. Las sensaciones sonoras son diferentes entre su uso con un motor de seis cilindros y otro de cuatro. Asociado al propulsor ‘grande’, el sonido en el interior no se parece a los que estamos acostumbrados en un diesel… ya que más bien se asemejaba a una mecánica V8 atmosférica. Sin embargo, con el cuatro cilindros, la percepción fue diferente, ya que desde el habitáculo se matizaba levemente el ruido mientras que, desde fuera, sí se apreciaba con claridad el cambio de tono del escape –parecía un modelo con un propulsor más ‘gordo’–
No en su nombre…
¿Tu Smart podría sonar como un Ferrari con motor V12? Es probable que dentro de poco puedas hacerlo, pero no será con la ayuda de Eberspächer. «El sonido de un coche no es una cuestión cosmética, sino que debe guardar cierta coherencia con el vehículo. Un tres cilindros no debe sonar como un Ferrari. Eso sería un engaño», concluye Kruger.
