Cách tạo ra âm thanh kích thích cho xe ô tô điện lăn bánh

Những chiếc xe chạy điện nổi bật ở khả năng không thải ra CO2 trong quá trình vận hành. Không dừng lại ở đó, chúng cũng gần như không gây tiếng động, qua đó giảm thiểu đồng thời tình trạng ô nhiễm không khí và tiếng ồn. Thế nhưng, yên tĩnh quá cũng chưa hẳn đã tốt. Bởi khi đi trên đường, những người đi bộ, đi xe đạp sẽ khó lòng nhận ra sự hiện diện của EV đang tiếp cận, khác với những chiếc xe sử dụng động cơ đốt trong. Và điều này có thể dẫn tới những sự cố không mong muốn. Vì vậy, giới chức tại châu Âu đã ban hành một quy định, trong đó những chiếc xe hybrid và EV được đăng ký mới phải đi kèm với hệ thống âm thanh nhân tạo. 

Cũng từ đây, những chiếc EV lại có thêm những màu sắc mới giúp chúng trở nên khác biệt hơn nữa. Bởi nhiều nhà sản xuất ô tô, trong đó có Audi đang tận dụng chính yếu tố này để hình thành một cá tính khác cho chiếc xe. Chưa xét tới những âm thanh đó đặc biệt ra sao, sự độc đáo được thể hiện ngay từ nơi mà chúng được tạo ra. 

 Văn phòng làm việc của bộ phận âm thanh thuộc Audi có thể khiến người ta lầm tưởng với một studio thu âmchuyên dụng. Và về mặt nào đó thì nhận định này là không sai. Ba chiếc laptop, ba màn hình máy tính, các hệ thống loa, mixer, ampli và dây cáp đủ màu sắc. Đó là bàn làm việc của nhà thiết kế âm thanh Rudi Halbmeir. Phía sau lưng ông là một cây đàn ống của thổ dân Úc, một cây guitar, vĩ đàn violin và một chiếc đàn keyboard. Đây đều là những vật dụng được Halbmeir dùng để phối trộn và tạo ra âm thanh cho những chiếc xe điện như Audi e-tron. 

 Tuy nhiên, đó đều không phải  là những món đồ thú vị nhất trong phòng làm việc của ông. Nằm bên dưới chiếc bàn là một bàn đạp đi kèm với một bộ loa. Chúng cho phép Halbmeir giả lập quá trình tăng tốc của một chiếc xe và lắng nghe âm thanh phát ra trong cùng thời điểm. Càng nhấn ga thì âm thanh càng lớn trong khi biểu đồ trên màn hình máy tính cũng sẽ có những thay đổi tương ứng. Cùng với các điều chỉnh trên hệ thống mixer, đó là một phần trong công việc thường ngày của Halbmeir tại Audi. 

Nhưng cụ thể thì ‘giọng hát’ của những chiếc xe điện được thiết kế như thế nào? Halbmeir đã phụ trách công việc tạo âm cho các mẫu xe của Audi kể từ năm 2009. Ông từng được đào tạo để trở thành một thợ điện và có bằng cấp trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí. Nhưng sau đó, Halbmeir đã đi theo sở thích của mình. Theo chia sẻ, ông có thể chơi 7 loại nhạc cụ và có hẳn một studio âm thanh tại gia.  

Kể từ đó, ông đã xây dựng một cơ sở dữ liệu bao gồm hơn 100 file âm thanh. Halbmeir nói: “Có nhiều loại âm thanh điện tử cũng như các tiếng động khác nhau trên đường cao tốc được ghi lại trong đó. Tôi thích thử nghiệm. Điều gì làm nên một chất âm tốt? Chơi đàn guitar với cây vĩ violin hoặc âm thanh từ đàn ống Úc.” Halbmeir vừa nói vừa chứng minh bằng một đoạn nhạc từ cây đàn ống Úc. 

Dù ở bất cứ nơi đâu, một chiếc EV đều phải thu hút sự chú ý. Theo quy định của EU, các âm thanh nhân tạo của xe điện cần phải được nghe thấy rõ ràng khi di chuyển ở vận tốc 20km/h. Còn tại Mỹ, ngưỡng vẫn tốc tối thiểu là từ 31km/h. Như đã nói từ ban đầu, mục đích của quy định này là để EV có thể cảnh báo người đi bộ hoặc người đi xe đạp khi chúng đang tiếp cận, tăng tốc hoặc hãm phanh. “Chúng tôi làm điều đó không chỉ với âm lượng mà cả âm biến đổi,” Halbmeir giải thích. Bộ não con người sẽ nhanh chóng coi các âm không biến đổi, đơn sắc là tiếng ồn nền thông thường.  

Tất nhiên, âm thanh của những chiếc xe điện cần tránh gây phiền phức, khó chịu. Trong đó, tần số và âm lượng là hai yếu tố tối quan trọng. Vấn đề mấu chốt nằm ở chỗ kết hợp đúng cách các tiếng để tạo nên một âm hoàn hảo nhất. “Nó gần giống như một bản giao hưởng. Ví dụ như âm thanh ngoài của Audi e-tron được tạo ra từ hơn 30 bản thu âm xếp chồng lên nhau. 15 trong số đó luôn được phát ở bất cứ thời điểm nào.”  Halbmeir gọi loại âm đó là ‘thực tế-kỹ thuật’ (realistic-technical). Và trong khi sáng tác, ông thường dựa vào trực giác của mình.

 Nhưng công việc của Halbmeir không chỉ gói gọn trên chiếc bàn làm việc đó. Bởi ông vẫn thường cùng người cộng sự của mình là Stephan Gsell thực nghiệm trên một chiếc xe mẫu với công nghệ của Audi e-tron. Theo Halbmeir, đây là một khâu quan trọng bởi âm thanh phát ra từ chiếc xe thường rất khác. Vật mẫu này được đặt trong một phòng thí nghiệm âm thanh bán vọng. Tức là căn phòng này gần như không phản xạ âm thanh từ trần nhà và các bức tường trong khi bề mặt sàn trải nhựa đường vẫn phản ẩm.

Căn phòng tạo cảm giác về một không gian viễn tưởng với trần và các mặt tường bao quanh được lắp các tấm nêm bọt. Ở chính giữa căn phòng là nguyên mẫu thử nghiệm được vây xung quanh bởi hệ thống micro. Giọng nói của chúng ta sẽ gần như biến mất trong căn phòng này, giống như đang đeo tai nghe tích hợp công nghệ loại bỏ tiếng ồn. 

Trên chiếc xe của Audi, âm thanh sẽ được phát ra từ một loa nhỏ nằm ở phía trước của bánh trước bên phải. Nếu chiếc xe đi lùi hoặc tăng tốc, âm lượng cũng sẽ trở nên lớn hơn. Âm thanh được điều chỉnh một cách chủ động theo các tham số vận hành, ví dụ như vận tốc hay khối lượng. Gsell cho hay các âm thanh này không chỉ tuân thủ mọi quy định pháp lý mà còn tạo cảm giác dễ chịu cho người nghe. “Nếu bạn lái một chiếc xe Audi, bạn sẽ nghe tiếng của Audi.”

Chưa hết, một mẫu EV như e-tron cũng được thiết kế để cất lên một chất giọng đặc biệt, khác với những chiếc xe truyền thống không chạy bằng điện. Và do sự khác biệt về quy định ở từng khu vực, chiếc xe điện đầu tay của Audi sẽ có tiếng kêu giống nhau tại EU và Trung Quốc nhưng lại có chút khác biệt với các model dành cho thị trường Mỹ. Có một nghịch lý thú vị rằng công việc trước đây của Halbmeir là làm cho những chiếc xe yên tĩnh nhất có thể. Song giờ đây, ông phải làm cho chúng trở nên ầm ĩ.