Analyse: 2016 F1-bolides zijn luider, maar waarom hoor je dat niet?

Het vertrouwen in de aanpassingen aan de uitlaten was groot: de motoren produceren nu 128 decibel (drie meer dan de menselijke pijngrens) en dat zou een duidelijk merkbaar verschil opleveren. Maar na alle discussies, ontwerpstudies, onderzoeken en bevestigingen op de testbank dat het geluid inderdaad is toegenomen, hebben de meest ervaren Formule 1-mannen moeite om het verschil daadwerkelijk te horen.

Renault technisch directeur Nick Chester zei: “Voor mij was het moeilijk waar te nemen, omdat wij een andere motor in onze auto hebben. Ze zijn misschien iets luider maar ik heb er weinig aandacht aan besteed. Ik denk dat ze iets scherper klinken, maar ik hoor niet ontzettend veel verschil.” Williams technisch directeur Pat Symonds voegde toe: “Ik weet het niet. Het is heel subjectief. Ik denk dat dat het probleem is. Er reed ook een 2015-auto mee maar kan je die er zonder problemen uitpikken als hij langs kwam? Ik vermoed van niet.”

Het feit dat we enkele maanden geen Formule 1-geluid gehoord hebben, kan een rol gespeeld hebben. Daardoor denkt menigeen dat het geluid echt verbeterd is. Maar op dag 1 was het onmogelijk om de Sauber of de Toro Rosso met de 2015-spec motor eruit te pikken. Dus wat is er nou echt gebeurd met de veelbesproken geluidstoename?

De demper

Hoewel veel fans bovenstaand oordeel niet willen horen, is het fout om te zeggen dat de auto’s niet echt luider geworden zijn. De data wijst namelijk anders uit: er is écht sprake van een toename. Mercedes motorenbaas Andy Cowell gaf aan dat geluidsspecialisten van de FIA na vele onderzoeken hebben besloten dat een dubbele uitlaat de oplossing moet zijn: “Dit is allemaal het idee van de FIA”, legde hij uit. “Een aantal consultants heeft het uitlaatsysteem geanalyseerd. En nadat zij ernaar gekeken hadden, zeiden zij: ‘Je realiseert je dat je een demper in dit ontwerp hebt gecreëerd?’” Daarmee verwees Cowell naar het feit dat de pijp van de ‘wastegate’ doodliep. De Formule 1-bazen wilden namelijk niet dat deze uitlaatgassen slim gebruikt zouden worden. Sowell legde uit: “Dat was zo bedacht zodat wij geen aerodynamisch voordeel zouden hebben, of extra uitlaatpijpen aan de achterzijde zouden plaatsen. Op deze manier werd de uitlaat vereenvoudigd, maar dat resulteerde ongewenst in een demper-functie.”

Door de pijngrens

Cowell bevestigde dat de testbank veelbelovende resultaten had opgeleverd: de huidige V6 Turbo blijft slechts 1,5 dBA achter bij de oude V8. “Voorheen zaten we op 124 dBA, nu op 128. Uit simulaties blijkt de V8 129,5 dBA te produceren. We zitten veel dichter bij het geluid uit die periode, maar we zijn er nog niet. Daar werken we als fabrikanten nog steeds aan.” 

Het is belangrijk om te onthouden dat de decibels gemeten worden op een logaritmische schaal, wat inhoudt dat elke verdubbeling van akoestische energie een toename van grofweg 3DB oplevert. Een groei van 4 dBA betekent dat de nieuwe uitlaten hun akoestische energie verdubbeld hebben, maar nog zo’n 50% tekort komen ten opzichte van de oude V8. Maar nu de motoren officieel luider zijn dan de pneumatische boormachines en een opstijgend vliegtuig, waarom stelt het geluid ons dan nog steeds teleur? 

Perceptie

Het grootste probleem in deze kwestie is het verschil tussen wetenschappelijke berekeningen en menselijke perceptie. Op papier is een toename van 4 dBA aanzienlijk maar wetenschappelijke studies hebben aangetoond dat mensen moeite hebben om een verschil van minder dan 5 dBA waar te nemen. Bovendien is er 10 dBA nodig voordat een gemiddelde aardbewoner van mening is dat het geluid is ‘verdubbeld’. Dat is mijlenweg verwijderd van de toename van 4 dBA. De zaak wordt nog gecompliceerder door het feit dat de huidige turbo’s een andere frequentie aan output leveren dan de oude V8, welke opereerde in het gebied tussen de 500 en 2500 Hz. Dat is een zeer gevoelig gebied voor mensen. Decibellen binnen deze range klinken heftiger.

Een ander probleem is dat – ongeacht het succes van de simulaties op de testbank – een auto heel anders kan klinken wanneer hij over een circuit rijdt. Mercedes executive director Paddy Lowe legt uit: “Doordat lucht langs de uitlaat stroomt, krijg je op het circuit een ander effect dan op een testbank, want daar is geen sprake van bewegende lucht. De luchtstroom rond de uitlaat kan effect hebben op het geluid.”

Meer dan luid genoeg

Tenslotte moet de Formule 1 ermee leren leven dat de huidige turbo nooit het oorverdovende geluid van de V8 zal produceren. Maar ze zijn meer dan luid genoeg in hun huidige configuratie, en terug op het niveau waarbij oordoppen meer dan noodzakelijk zijn. Cowell voegde toe: “Het is al een hard geluid. Zeker als de motor op vol vermogen draait, zouden we allemaal dekking zoeken, zelfs met de afstelling van vorig jaar. En het wordt beter. Aangezien we progressief de cilinderdruk van de motoren verhogen, neemt het geluid verder toe. Maar we werken aan een ander systeem voor de toekomst om te zien of we het geluid nog verder kunnen verbeteren.”