Hãng siêu xe làm gì để tạo ra âm thanh động cơ 'nổi da gà'

Những hãng siêu xe nổi tiếng thế giới như Ferrari, Lamborghini… có rất nhiều fan hâm mộ không chỉ bởi chúng sở hữu động cơ công suất khủng, kiểu dáng hầm hố mà còn vì âm thanh phát ra đầy kích thích mỗi khi siêu xe lăn bánh trên đường. Những dân chơi am hiểu có thể nhận ra chính xác chiếc xe nào đang rú ga từ khoảng cách hàng trăm mét và mỗi người lại yêu thích một kiểu âm thanh động cơ khác nhau.

Nắm bắt được thị hiếu này, những ông lớn trong ngành công nghiệp ô tô thế giới đang chạy đua để tạo ra được chất âm thanh hay nhất. Đây là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới doanh số bán ra của hãng, nó cũng mang đến cho mỗi thương hiệu một cá tính riêng bên cạnh thiết kế và sức mạnh động cơ.

Với dân chơi xe, âm thanh phát ra từ động cơ rất dễ gây nghiện - Ảnh: Gtspirit

Khi một chiếc xe di chuyển, các thành phần trên động cơ dao động tạo ra sóng âm truyền tới tai người nghe. Do động cơ được cấu thành từ nhiều bộ phận nên sẽ có hàng trăm sóng âm với tần số khác nhau được phát ra. Tuy nhiên người nghe sẽ cảm nhận được rõ nhất một dải âm tần xác định. Các chuyên gia gọi đó là âm tần gốc hay “nốt” gốc.

Sự xả nạp các luồng khí trong buồng đốt động cơ là yếu tố chính phát ra những sóng âm tần gốc. Vậy tại sao khi ở cùng một tốc độ, những chiếc xe có cùng số xi lanh động cơ vẫn tạo ra những âm thanh khác nhau. Câu trả lời nằm ở cấu tạo trục khuỷu. Kiểu dáng trục khuỷu khác nhau thì chu kỳ xả nạp các luồng khí khác nhau. Hiện nay động cơ xe hơi sử dụng 2 loại trục khuỷu chính, đó là trục phẳng và trục chữ thập.

Hình dáng cấu tạo của 2 loại trục khuỷu

Chính vì nguyên nhân này, một chiếc Ferrari California động cơ V8 trục khuỷu phẳng sẽ tạo ra âm thanh gào thét dữ dội ở tông cao nhưng những dòng xe cơ bắp như Ford Mustang hay Dodge Charger sở hữu trục chữ thập lại phát ra âm thanh gầm gừ, trầm đục.

Giọng nam cao của Ferrari California - Nguồn: Youtube

Tiếng gầm gừ của Dodge Charger - Nguồn: Youtube

Và dù là âm thanh tông cao hay trầm đục, mỗi loại đều có những fan hâm mộ riêng của mình. Việc của nhà sản xuất là thử nghiệm, điều chỉnh để cho ra âm thanh có tần số “ép phê” nhất, nhiều người thích nhất. Công thức xác định tần số âm thanh được tính như sau:

Tần số = Số vòng quay động cơ/60 x số xi lanh nén trong chu kỳ đó

Ví dụ: một động cơ xe có 3 xi lanh nén ở vận tốc máy 3.000 vòng/phút thì sẽ tạo ra âm thanh tần số: 3000/60 x 3 = 150 (Hz)

Như vậy theo lý thuyết, khi đạt vận tốc lớn những chiếc xe có càng nhiều xi lanh thì âm tần phát ra càng cao. Các siêu xe khủng động cơ V10, V12 sẽ có âm thanh vô cùng chói tai, réo rắt. Và điều này vô tình sẽ gây khó chịu cho người nghe.

Để giải quyết vấn đề này, các hãng xe đã cho đầu tư các phòng thí nghiệm cách âm có giá hàng triệu USD để các kỹ sư có thể lựa chọn ra tần số mà họ cần.

Các phòng thí nghiệm âm thanh trị giá hàng triệu USD - Ảnh: Carthrottle

Một trong những phương pháp phổ biến để thay đổi âm thanh của chiếc xe khi đến tai người nghe đó là mix âm thanh động cơ với âm thanh phát ra từ ống xả. Sẽ có một đội ngũ kỹ sư riêng biệt nghiên cứu các yếu tố như chất liệu, kích thước, cấu trúc của ống xả để chiều chỉnh ra âm tần cần thiết. Ví dụ, một cặp ống xả lớn sẽ làm giảm áp suất khí xả ra và sẽ tạo ra âm thanh trầm hơn.

Có thể nói mỗi siêu xe ra đời là cả một tác phẩm nghệ thuật. Mỗi một bộ phận, một tính năng trên xe đã phải trải qua một quá trình đầu tư nghiên cứu vô cùng kỹ lưỡng và tốn kém

Hoàng Hiệp