El sonido de los aros: la perfección redefinida

.- Todavía más cerca del ideal.
.- Audi conduce el desarrollo de la alta fidelidad.

Madrid.- El exquisito sonido de la alta fidelidad es un aspecto con una importancia creciente. Audi está estableciendo nuevos estándares también en este terreno y cuenta con una larga historia de exitosa colaboración con los fabricantes premium Bang & Olufsen y Bose. Al mismo tiempo, los ingenieros de desarrollo en Ingolstadt han establecido también las bases sobre sus propios conocimientos. Su último proyecto se aproxima a una tecnología radicalmente nueva que podría revolucionar el mundo de la alta fidelidad en el coche.

El proyecto se llama Audi Sound Concept y sigue el principio de la síntesis del campo de ondas. Una onda de sonido se puede reproducir colocando muchas pequeñas fuentes de sonido muy cerca unas de otras, junto a una fuente adicional situada a lo largo del frente de onda. Una versión laboratorio de esta tecnología instalada en un Audi Q7 ha dado ya resultados impresionantes. Gracias a 62 altavoces individuales, cada pasajero disfruta en su asiento correspondiente de una perfecta calidad de sonido.

Audi está desarrollando esta revolucionaria tecnología en colaboración con el Fraunhofer Institute for Digital Media Technology (IDMT) en Ilmenau, Alemania. Esto demuestra los conocimientos que los ingenieros de desarrollo de Ingolstadt han adquirido durante los últimos años. La marca de los cuatro aros cuenta con excelentes colaboradores y proveedores premium como Bang & Olufsen y Bose. Audi define las especificaciones que se requieren para los altavoces, los amplificadores y el tipo de sonido, y sus socios implementan dichas especificaciones en sus instalaciones.

Los propios ingenieros de Audi han asumido la responsabilidad de los sistemas de menor nivel, en especial para afinar el sonido. Trabajando en el laboratorio de sonido de la planta de Ingolstadt prueban y evalúan los altavoces que mandan los proveedores, y utilizan los resultados para definir de forma aún más precisa las especificaciones concretas. El resultado es una mejora continua de la calidad del producto para beneficio de los clientes de Audi.

Nueva aproximación al sonido perfecto: la experiencia de la alta fidelidad en Audi

La alta calidad para el placer de escuchar es un campo de la tecnología que está alcanzando un importante crecimiento. Audi se está colocando como líder en avances de esta tecnología. La exitosa colaboración de Audi con los proveedores premium Bang & Olufsen y Bose está definiendo ya nuevos estándares, y los ingenieros de desarrollo del fabricante de automóviles, a su vez, han establecido también sus bases a través de los conocimientos propios, con independencia de estos colaboradores. Su último proyecto se aproxima a una técnica completamente nueva y podría llegar a ser la siguiente revolución en el sector de la alta fidelidad.

62 altavoces: El proyecto Audi Sound Concept

Los ojos de Peter Gleim brillan cuando sube el volumen. Este ingeniero trabaja en Desarrollo de Equipos de Información y Entretenimiento (Infotainment) en las instalaciones de Audi en Ingolstadt, donde lidera el proyecto Audi Sound Concept. El modelo elegido para sus pruebas es un Q7 de serie en cuanto a equipamiento exterior, pero con un interior transformado a base de modificaciones que lo convierten en un estudio de alta fidelidad rodante, algo radicalmente distinto a lo que se conoce hasta el momento.

La idea que subyace tras el Audi Sound Concept es un principio físico llamado síntesis del campo de ondas, que sostiene que el frontal de cualquier onda individual puede también ser considerada como una superposición de varias ondas individuales. En el mundo de la acústica esto significa que una onda de sonido puede ser recreada por la multiplicidad de pequeñas fuentes de sonido colocadas muy cerca unas de otras y junto a otra situada a lo largo del frente de onda.

El principio fue puesto en práctica por primera vez por científicos holandeses a finales de los años 80 del pasado siglo, y se puede experimentar hoy en día en una película proyectada en Ilmenau, en el estado alemán de Turingia. Cada uno de los 192 altavoces individuales de la sala Linden Lichtspiele está manejado individualmente por un rápido ordenador en el momento preciso en el que el frente de onda virtual pasaría por un punto concreto en el espacio. Algunas señales se retrasan unos milisegundos, dependiendo de la ubicación del altavoz. El resultado es fascinante: cada espectador capta la localización perfecta de los sonidos en un espacio físico concreto, con una calidad óptima.

Uno de los impulsores en el terreno de la síntesis del campo de ondas es el Fraunhofer Institute for Digital Media Technology (IDMT), en Ilmenau. Audi comenzó sus trabajos de desarrollo en colaboración con el IDMT hace cinco años. La situación actual del proyecto queda reflejada en el Q7 prototipo aparcado en un taller. Un potente amplificador ocupa la mayoría del espacio del maletero y va conectado por gruesos cables a tres ordenadores.

En el Audi Q7 hay instalados 62 altavoces, cinco para sonidos graves y cinco para agudos, más 52 de gama media, que están repartidos en el panel de instrumentos debajo del parabrisas, en los pilares del techo y en las puertas. Cinco unidades van integradas en la parte inferior del marco de cada puerta, con un trabajo artesanal perfecto típico de Audi. Los especialistas recortan las planchas de metal, hacen nuevos biseles y bajan el interior de la puerta para liberar la manilla de apertura.

“Prepárese para quedar fascinado”, dice Gleim, a la vez que sus ojos empiezan a brillar mientras sube el volumen. Un sonido similar al de un potente trueno sale por los altavoces, una ingeniosa mezcla de música, ruido de tráfico y sonidos de animales. Una narradora guía al oyente a través del barullo acústico, bailando por delante de él, unas veces en la derecha y otras en la izquierda. Durante todo el tiempo los oídos del oyente están rodeados por los sonidos de coches en movimiento y de leones rugiendo. Una banda de música parece desfilar de un lado a otro del Q7 antes de que, finalmente, un helicóptero de una vuelta alrededor de la cabina sobrevolando el habitáculo.

“Este es un campo de ondas especialmente creado”, dice Gleim, “que contiene hasta 32 pistas, con información espacial específica para cada una de ellas. No hay disponible en el mercado ningún equipo de audio equivalente porque tampoco hay dispositivos de reproducción como estos. Sin embargo, ya hay unos pocos estudios de cine que producen películas con este método”.

Nuevo sonido estéreo: la amplia etapa virtual

Sin embargo, la síntesis del campo de ondas no depende de un material especial para demostrar su fuerza. También consigue imágenes acústicas completamente nuevas, al margen de las señales estereofónicas convencionales. Como explica Gleim, “podemos simular cualquier frente de onda. Con el estéreo podemos generar un sonido como si los dos altavoces estuvieran colocados alejados en el exterior del coche. Y también podemos añadir informáticamente cualquier impresión espacial deseada, no como un efecto de sonido, sino como una simulación matemáticamente precisa”.

El ejemplo para esto es también muy convincente. Las voces vienen de lejos desde la izquierda, aparentemente de la esquina del taller, con la guitarra entrando desde el otro rincón. Esta impresión se mantiene aunque el oyente se encuentre al volante o en la parte derecha del asiento trasero del Q7. Y la calidad del sonido es siempre de primera clase, con agudos brillantes, transparentes tonos medios y bajos secos. Incluso el leve sonido de los dedos del guitarrista golpeando las cuerdas llega al oído con precisión extrema.

“Nuestro objetivo era mostrar qué es técnicamente factible; explorar los límites”, explicaba Denis Credé, responsable de desarrollo de sonido en Audi. “Lo que estamos aprendiendo será integrado en los sistemas de sonido del mañana. Es igual que con la competición: muchas de las cosas que probamos primero en la pista las pasamos posteriormente a los vehículos de producción. El proyecto Audi Sound Concept es como la competición para los sistemas de sonido”.

Amplios conocimientos: desarrollo del entretenimiento en Audi

El Audi Sound Concept es el proyecto más avanzado de los ingenieros de desarrollo de entretenimiento en Ingolstadt. Audi ha acumulado unos amplios conocimientos en tecnología de alta fidelidad en un breve periodo de tiempo. La marca empezó su colaboración con el proveedor americano Bose hace unos veinte años. Por su parte, la colaboración con Bang & Olufsen se inició aproximadamente coincidiendo con la entrada del nuevo milenio.

Audi comenzó a ofrecer el avanzado sistema procedente de los “magos” daneses del sonido en su lujosa berlina A8, a finales de 2005. Por primera vez como equipamiento de fábrica, los 14 altavoces activos, incluyendo dos lentes acústicas con rejilla de aluminio anodizado, y 1.100 watios de potencia amplificadora, proporcionaban un sonido de gran calidad al automóvil. La colaboración abierta entre ambas compañías era también una primicia en la industria europea del automóvil. Después se demostró que iba a ser un éxito tremendo para las dos partes. El avanzado sistema de sonido tiene un porcentaje de penetración de más del 10% en los dos modelos en que está disponible, el A8 y el Q7.

Si un nuevo modelo de Audi va a ser equipado con un avanzado sistema de sonido, el trabajo de desarrollo se hace inicialmente por Bose o Bang & Olufsen. Los ingenieros de Audi preparan las especificaciones requeridas con precisión: tipo de sistema, número de altavoces, lugar de instalación y características de los mismos, diseño del amplificador y sonido adecuado para el coche concreto.

Los vehículos prototipo se envían a Esslingen, Alemania, y Struer, Dinamarca, donde los socios de Audi trabajan en los altavoces, su alojamiento, amplificadores y algoritmos acústicos. La última etapa consiste en afinar ese sonido, lo cual se realiza ya junto con los especialistas de Audi en Ingolstadt. La “Comisión de Sonido”, un grupo compuesto por representantes de todas las unidades de la compañía, es el responsable de la aceptación y aprobado final.

¿Cómo se acerca la calidad de sonido en un nuevo Audi A8 a la realidad cuando se reproduce? “Los factores determinantes son siempre los lugares de instalación en el coche y la calidad de los componentes”, explica Gleim. “Al pedir un vehículo con sistema de sonido avanzado siempre se entrega con los mejores altavoces disponibles en cualquier parte. Muchos de ellos tienen membranas hechas de composite de fibra de vidrio, que proporciona un sonido muy natural y lineal”.

El sonido puro es técnicamente posible, pero no deseable. “Una respuesta de frecuencia lineal en un coche podría resultar aburrida”, dice Gleim. El estrecho interior no permite la expansión del sonido igual que en una habitación. Los almohadillados y las tapicerías los absorben, motivo por el cual las bajas frecuencias deben ser forzadas hasta un cierto punto. Con la puesta a punto de la electrónica, es decir, afinando los algoritmos en el proceso de sonido, se consigue esto.

“Nosotros proporcionamos un cierto toque de diversión a los modelos deportivos y compactos”, explica el ingeniero de desarrollo de sonido. ¿Sin embargo, en el A8 y el Q7 el sonido es más sutil y natural. No existe un ideal absoluto porque cada persona percibe el sonido de una forma única”.

Desarrollo propio: los sistemas de sonido de Audi

Por debajo de los sistemas premium y de gran calidad, Audi ofrece sistemas adicionales propios, que también utilizan una alta tecnología para alcanzar una excelente calidad de sonido. Y es que Audi por sí misma es responsable del diseño y puesta a punto de esos sistemas, porque los ingenieros de desarrollo han adquirido ya una amplia experiencia.

El Centro de Electrónica establecido en la planta de Ingolstadt en 2003 incluye un laboratorio de sonido, donde los sistemas se someten a unas pruebas rigurosas durante la fase de desarrollo. Los ingenieros prueban los altavoces y amplificadores suministrados por los proveedores, empezando por el nivel más simple y evaluando la calidad que proporcionan, en ocasiones a través de exhaustivas comparaciones.

El equipamiento del laboratorio está valorado en cerca de 10 millones de euros, desde los micrófonos y el aparato especial para hacer los test del amplificador (desarrollado para las especificaciones de Audi), hasta el medidor de vibraciones láser. Al final se usa el láser para escanear las vibraciones superficiales que ocurren en la membrana del altavoz, en la caja de éste o en la puerta donde va instalado.

Los gráficos en color producen indicaciones precisas si la membrana no oscila de la manera adecuada a través de toda la superficie. “Los fallos en un altavoz son muchas veces una simple cuestión de diseño”, dice el compañero de Gleim, Wolfram Jähn. “En bastantes casos el fabricante puede resolver esto con pequeños cambios, como detalles de la curvatura o la superposición entre el papel y el caucho”.

Los altavoces son analizados en el laboratorio de sonido de Audi, dentro de una sala de pruebas que es la construcción de una habitación sobre otra. La sala de ensayos está montada sobre unos gruesos soportes elásticos y completamente aislada del resto del edificio. Es una necesidad absoluta dada su proximidad a un dinamómetro de rodillos.

Los seis lados de la sala de pruebas llevan largas cuñas de fibra de vidrio cubiertas de seda que rompen el sonido. Un enrejado flotante de cable sirve como suelo.

La sala de pruebas está “muerta” acústicamente, las voces humanas pierden aquí su riqueza. La habitación también es utilizada con frecuencia para afinar los ruidos de funcionamiento en el habitáculo, por ejemplo, para ajustar a voluntad los sonidos que producen los mandos giratorios y los interruptores. “Hasta donde yo sé, ninguno de nuestros competidores tiene unas instalaciones como éstas”, dice Jähn.

La sala de escuchas: resetea tus oídos

Mientras que la sala de de pruebas se utiliza para análisis matemáticos, la sala de escuchas adyacente está adaptada para la experiencia subjetiva. También es una construcción de una habitación sobre otra, acústicamente optimizada. Las paredesespeciales dobles de madera con aislamiento sólo permiten las reflexiones lineales que se desean. El sistema de sonido de gran calidad y perfectamente calibrado que va instalado aquí cuesta alrededor de 100.000 euros, y la parte final a base de tubos tiene el tamaño de pequeños refrigeradores.

“La sala de escuchas es nuestra lupa acústica”, explica Jähn, “donde probamos lo que realmente hay en un CD o un DVD. Esto es importante porque tus oídos se acostumbran rápidamente a un sonido y algunas veces interpretan errores como efectos interesantes. Probamos nuestros altavoces a ciegas. Podemos compararlos con el óptimo y resetear nuestros oídos”.

Gracias a estos ensayos detallados y a las comparaciones, los ingenieros de desarrollo de sonido en Audi pueden definir las especificaciones con detalle para los altavoces que les suministran. Otro elemento para lograr el éxito es la estrecha red creada entre Desarrollo Técnico, Producción y Garantía de Calidad de Audi. Esto permite que los requerimientos del trabajo de producción diario y la experiencia de los clientes en el mundo real sean tenidos en cuenta en el desarrollo de los nuevos sistemas de sonido.

La calidad de los sistemas de sonido ha mejorado significativamente en los últimos años su resultado, según Gleim. Y los ingenieros están continuamente aprendiendo, a ritmo rápido y paso a paso. Audi reforzará su posición de liderazgo en el sector de la alta calidad.