Motorlir og gearkassemusik

Motorlir & Gearkassemusik Skye Løfvander Det Springende Punkt

.

Om din motor giver musik kommer naturligvis an på, hvordan du forholder dig til din motor!

At der er noget fascinerende ved motorlyd, kan man især iagttage hos børn. Hvem har ikke selv som barn prøvet at 'køre bil', hvor man laver motorlyd med stemmen, og hvor en af de vigtige finesser er gearskiftet? Tonen stiger, sammen med omdrejningstallet, til man når et kritisk punkt, hvor man må koble ud og starte i et højere gear, ensbetydende med en dybere tone. Herpå stiger tone og omdrejningstal atter.

Det interessante er, at det vågne, musikalske øre vil kunne høre musikken i denne leg, for der findes et psykologisk træk i de stærkeste musikalske funktioner, oktav og kvint. Når børn leger 'gearskift', vil man ofte kunne høre, at de sætter ind med det højere gear på den lavere oktav eller kvint. Prøv selv at lave motorlyd og et par gearskift, hvis du har lidt af barnesindet i behold, og hvilken motorelsker har ikke det?

Som barn kom jeg undertiden i en dyrehandel i Hillerød, hvor man havde lært en beostær ved navn Sjagge at illudere forskellige billyde.

Man kunne så opfordre fuglen til at 'tage svinget', 'skifte gear', 'lave hjulspind' osv. .. og den gjorde det sgu!

Men hvad så, når det gælder virkelighedens motorer? Alle, der har blot en smule erfaring bag rat og vindspejl, vil vide, at gearskift i høj grad er noget, man gør på øret. Man må lytte til motorens tilstand, hvornår omdrejningstallet er så højt, at det vil være optimalt at skifte. Gearskiftets musik, springet i tonehøjde fra gear til gear, ligger der på forhånd som fabrikkens valg af gearing og helt konkret i udvekslingen fra et gear til det næste.

Udveksling er i denne sammenhæng et ret teknisk begreb. Da jeg fiskede som barn, gik vi meget op i at studere kataloger med udstyr. Fiskehjul kunne jo have alle mulige finesser: ét eller flere kuglelejer, linefører af wolfram-karbid osv. Og så var der et lille forjættende tal, udvekslingen, som eksempelvis kunne være 1: 4,0 (læses: én til fire komma nul).

Det betød, at hver gang man drejede én gang rundt på håndtaget, så gik spolen eller lineføreren rundt fire gange. Denne magi opstår ved kombination af et stort og et lille tandhjul. Samme princip findes på alle cykler som et forhold mellem antallet af tænder på det store tandhjul forrest og antallet af tænder på det lille tandhjul bagerst. Gearing med andre ord!

Da Bjarne Riis kørte op ad Hautacam 'på den store klinge' virkede det demoraliserende på konkurrenterne, fordi han viste stort overskud ved at køre opad med en høj gearing.

Udveksling: Hver gang det store tandhjul drejer én gang rundt, drejer det lille rundt tre gange, for der er tre gange så mange tænder på det store som på det lille tandhjul.

Og så skal vi tilbage til gearskiftets motormusik, for her skal vi altså holde styr på flere udvekslinger.

Jeg ringede til den motorsagkyndige Anders Berner fra FDM, for at få et indtryk af om man måske kunne finde tydelige spor af noget musikalsk i forholdstallene for en bils gearing.

Det var ikke helt let at finde gearingstabeller, for der er tydeligvis ikke helt den samme prestige i at snakke om gearing, som der var i min barndoms lystfiskerkredse, men når det gælder motorer, er det jo også noget mere kompliceret. Til sidst lykkedes det at finde en række tal for noget så eksklusivt som en BMW 520i. Det skal understreges, at der ikke her er tale om product placement a la 007 eller Ørnen, men BMW er måske et passende valg, da man her mere end de fleste andre bilmærker har arbejdet med lyd og vibration som en integreret del af bilens image. De fleste drengerøve vil således huske reklamen med korthuset på kølerhjelmen.

Nu kommer først de rå tal: 1.gear 2. gear 3. gear 4. gear 5. gear 6. gear 4,35

2,5

1,67

1,23

1

0,85

Det første, man lægger mærke til, er, at 5. gear har en faktor 1, som indikerer direkte træk; lige mange omdrejninger ved stempel og aksel. Tallene viser, at når motoren har et bestemt omdrejningstal i 5. gear, f.eks. 3.000 omdrejninger pr. minut, så skal man op på 1,23x 3.000= 3.690 omdrejninger for at holde samme fart i 4. gear.

Dernæst kan vi så springe direkte til det facit, som toner frem, når vi tager de musikalske motorbriller på, så følger forklaringen efterhånden. Hele rækken kan ses som en serie af musikalske skridt, såkaldte intervaller.

Da højeste gear helt naturligt giver den dybeste tone ved fastlagt omdrejningstal, starter vi med skridtet fra 6. til 5. gear, dernæst 5. til 4. og så fremdeles: Lille terts- stor terts- kvart- kvint- lille septim Eller på do-re-mi, hvis vi kalder 6. gear for grundtonen, do: 6. gear 5. gear 4. gear 3. gear 2. gear 1. gear Domib- so- do’- so’fa’’ For at sige det mildt og simpelt: Det er stærk musikalsk tale!!

De tre første 'toner' er såmænd en moltreklang, og derudover er det lutter kardinale musikalske funktioner.

Efter at have kigget lidt i BMW 520i’s 6 trins gearkasse kan vi kaste et blik i hele den tonale verdens ”gearkasse”, som er endnu mere avanceret, idet den har 12 trin, eller halvtoner pr. oktav.

De mest konsonerende – behagelige og vibrationsfri – tonespring kan i orden beskrives som følgende proportioner, forhold mellem to frekvenstal: 1:2= Oktav 2:3= Ren kvint 3:4= Ren kvart 4:5= Ren Stor terts 5:6= Ren lille terts 3:5= Ren stor sekst Det interessante er, at det, øret primært opfatter som musikalske spring, vil være relativt simple forhold mellem to frekvenstal, så er det for så vidt ligegyldigt, om lyden kommer fra en motor eller en sangstemme.

Når mænd og kvinder synger enstemmigt sammen, synger kvinderne reelt med den dobbelte frekvens i deres toner i forhold til mændene, det som i musikken hedder en oktav, forholdet 1:2 (én til to). Man kunne for så vidt tale om ”gearing” i sangen!

Dette forhold findes altså to steder i BMW’ens gearsystem: 6. til 3. gear, 0,85: 1,67= ½, næsten eksakt, og 4. til 2. gear, 1,23: 2,5= ½, næsten eksakt.

De andre simple forhold er musikkens stærkeste funktioner. Proportionen 2:3 (to til tre) er den rene kvint, som skaber hele musikkens struktur og findes i alle musikkulturer, det er det tonespring, som Der er et yndigt land, begynder med. Det findes to steder i BMW’en: 6. til 4. gear, 0,85: 1,23= 2/3 og 3. til 2. gear, 1,67: 2,5= 2/3 (eksakt) 3:4 er den rene kvart, som er første toneskridt i hymnen Amazing Grace, og som i gearkassen ovenfor findes mellem 4. gear og 3. gear, 1,23: 1,67= ¾.

Det før omtalte skift mellem 5. gear og 4. gear er den rene store terts, , proportionen 4:5, som er den funktion, der er afgørende for tonekønnet dur, 1: 1,23= 4/5, næsten eksakt.

Man kan måske blive let og glad - som musik i dur - ved at skifte mellem 4. og 5. gear. Hvis man kan skifte flere gange frem og tilbage mellem de to gear, mens man holder en stabil fart, vil det lyde som børnesangen 'Ude Midt I Rude Skov' ('Drillesangen'): mi-do-mi-do-mi-do-mi…

Mellem 6. og 5. gear har man til gengæld den lille terts, proportionen 5:6, som vi kender fra det mere triste mol, 0,85:1 ~ 5/6.

Men der er mere musik at finde: Mellem 5. og 3. gear har vi frekvensforholdet 3:5 (1: 1,67= 3/5, eksakt), der i musikken er kendt som den store sekst, og som, netop fordi det er forhold mellem relativt små, hele talfaktorer, er meget fundamental i musikken. Og der er mere endnu!

Det skal måske lige nævnes, at der findes flere forskellige måder at stemme musik på, og at øret har en vis tolerance overfor ikke helt rene forhold. Et halvtoneskridt svarer til en frekvensændring på ca. 6%. Ovenfor er de største afvigelser fra rene intervaller omkring 2 %, så det er mindre end kvarttoner, helt nede i det område, hvor man skal have et meget skarpt og trænet øre for at høre urenheden.

Er det så tilfældigt, at der tilsyneladende er musik i gearskift, man kan jo udlede stort set alt af tal, hvis man vil? I dette tilfælde er det imidlertid så overbevisende, at der slet ikke er grund til at overveje, om det hele er ved at være for spekulativt eller musik-magisk tænkt. Helt reelt har vibration jo en fundamental rolle, når man bygger en bil, og resonans kan både være medspiller og modspiller. At reglerne for at bruge resonansen konstruktivt deles med musikken er faktisk ret indlysende, idet musikkens strukturer er et universelt sprog for vibration.

Hvis vi vender tilbage til bilens motorlyd, skal vi naturligvis studere, hvilken tone alle de musikalske funktioner udspringer fra.

Da vi kigger på gearskift, må vi interessere os for det omdrejningstal, eller, mere musikalsk udtrykt, den frekvens, som man almindeligvis

skifter gear ved. I auto-sprog hedder det drejningsmomentet; det punkt hvor man får mest ud af motorens kræfter, så hvis man er ved at accelerere, er det en god ide at skifte her.

Drejningsmomentet kan variere meget fra model til model, groft sagt mellem 1.000 og 4.000 omdrejninger i minuttet, hvor dieselbiler generelt er i den lave ende, men på BMW 520i er tallet 3.500 omdrejninger i minuttet.

Dette tal laver vi nu om til musik, hvor tonehøjde måles i Hertz, svingninger (eller omdrejninger!) pr. sekund. Derfor dividerer vi med 60 for at få sekunder stedet for minutter: 3.500 omdrejninger: 60 sekunder= 58,33 Hz. Som tone er dette nede i den dybe ende af bassers formåen. Den dybeste tone på et koncertflygel svinger med 28 Hz. Når motorlyden alligevel synes at befinde sig i et område, hvor vi alle, også børnene, kan synge med, ligger forklaringen i, at en masse overtoner også er på spil. Det er de toner, som svinger hhv. 2, 3, 4, 5 osv. gange så hurtigt som den primære tone, og vi har jo allerede snuset til, at tal og musik hænger sammen.

Der findes også en anden kobling til et grundlæggende felt, sproget, som motorlyde kan belyse: I-A-O-W, siger det jo, når en bil ræser forbi.

Forklaringen ligger i den såkaldte Dopplereffekt: Så længe en hurtig bil nærmer sig, vil lydbølgerne relativt betragtet blive presset sammen i forhold til tilskueren og lyden blive tilsvarende lysere. Når bilen så har passeret, vil bølgerne blive længere, tonen dybere, fordi lydkilden fjerner sig. De fleste vil nok også have oplevet, at sirenens tone ændrer sig, når udrykningskøretøjer passerer. Og vi har altså en indbygget mekanisme, som laver relativt dybe frekvenser om til O-, U- og Ålyde, mens de relativt høje frekvenser spejler sig i E- , I- og Y-lyde. Det er jo heller ikke tilfældigt, at telefonens klartone (440 Hz) siger duuut og ikke diiit eller daaat!

Anders Berner kunne fortælle, at en af grundene til, at biler udvikler sig og bliver bedre efterhånden, har med empiri at gøre: At man gør det så godt, man kan, ser resultatet og lærer af sine fejl. Biler er så komplekse maskiner, at det trods alt endnu ikke kan lade sig gøre at regne det hele ud på forhånd på en computer. Motorens gearing er noget af det, som ligger fast fra et meget tidligt punkt i processen, så hvis man vil arbejde med konstruktiv resonans i forhold til lyden, må man tilpasse bilens andre dele til motorens akustiske egenskaber.

Lyddesignere kan faktisk få en bil til at lyde omtrent, som de ønsker. Lyden af en smækket Mercedesdør har man teknik til at gøre lig med stilhed, men det virker faktisk mere eksklusivt og Mercedes-agtigt, når lyden er lidt tung og dyb, så det får man frem med teknikkens hjælp. Hvis der findes en bestemt uønsket støj, som vil være dyr eller besværlig at eliminere mekanisk, kan man ty til at udsende samme frekvens men i modfase via små højttalere, hvorved den forstyrrende lyd 'dør ud'. Det udnytter man bl.a. i DABs bybusser omkring chaufføren.

Han fortalte også, at det meste af den lyd, man kan høre fra en bil, faktisk stammer fra udstødningen, og det overraskede mig lidt i første omgang, indtil jeg kom til at tænke på sundhedsplejerskenen i min barndoms landdistrikt, som kørte rundt i en Saab med totaktsmotor. I udstødningsrøret opstår ganske enkelt stående bølger, som var det en fløjte, eller i dette tilfælde måske nok nærmere en basun, og lyden er sandelig forskellig, om luften stødes ud i en 2-takt eller de mere komplekse mønstre fra 6- eller 8-cylindrede biler.

Alle, som tvivler på motormusikkens rolle i bilindustrien, kan bide spids på, at netop lyden er et felt, hvor man ofrer betragteligt med summer og tid. Herhjemme er Brüel og Kjær en af de førende på feltet. Og naturligvis er denne meget eksakte og tekniske forskning også baseret på musikkens principper: overtoner, bølgelære, konstruktiv og destruktiv interferens, stødtoner, konsonans og dissonans: Vi finder det i tonernes verden og vi finder det i motorens musik.

Man skal tænke sig grundigt om, når man konstruerer en ophængning til et udstødningsrør, for et metalrør, som bliver gennemstrømmet af luft og vibration, opfører sig nærmest pr. definition som et musikinstrument med svingningsknuder og svingningsbuge, hvor man enten kan forstærke eller dæmpe resonansen. Hele rørets dimensionering og materialevalget er absolut ikke ligegyldigt.

I øvrigt er hele forholdet omkring udstødningslyden lidt af en balancegang, da de fleste motorelskere gerne vil høre en vis lyd, når man accelererer op eller ned, men helst vil have et støjfrit miljø, mens farten er jævn.

Nu er der jo næppe mange bilister, som ligefrem nyder at køre rundt i en bil, der lyder som en gammel Saab, men man skal alligevel passe på kun at vurdere på lyden, for efterhånden kan man snyde en hel del ved at skabe lyd, der giver mindelser om kvalitet eller kraftoverskud, men egentlig blot er et udtryk for, at fabrikken kan nogle tricks med lyd.

I kraft af mit kald som sangpædagog, har jeg i årenes løb efterhånden mødt et ganske betragteligt antal mennesker, som synes at bilen er et af de bedste steder at øve. Måske fordi der er en del støj, som dog alligevel lader en enkel og jævn tone blive stående, en form for drone, som man kan tage afsæt i, og hvor stemmens spinkle overtoner faktisk kan få en tydeligere rolle. Stemmens grundklang bliver camoufleret. Det udnytter jeg selv ofte, når jeg kører i tog ved at synge lyse, fløjtende overtoner så diskret som muligt, mens medpassagererne undrer sig over, hvor de underlige lyde kommer fra.

Overfor de syngende bilister skal man naturligvis understrege, at det stadigvæk gælder om at holde hænderne på rattet, øjnene på vejen, og at man ikke kan synge sig gennem det hele. Det kan man måske i højere grad overlade til eventuelle børn på bagsædet. En medarbejder på DR2s klassiske musikprogram Bolero fortalte mig for nylig, at han ofte som barn sang sig ind til motorens tone, og at det var meget stimulerende. Men det kender vi vel egentlig alle sammen!?

Og så er vi tilbage til spørgsmålet om, hvor meget det musikalske øre er på spil i vores bilkørsel. Gearskiftenes musik er – som beskrevet – i det store og hele givet på forhånd, men mon ikke de fleste finder ind til hastigheder, hvor motorlyden og alle de øvrige lyde, siger dem noget musikalsk: Dækkenes sang, vindens fløjten og alle de små rytmiske, brummende og summende lyde som man på godt og ondt kan finde i alle biler.

Muligvis foregår det ikke helt bevidst, men lur mig, om der ikke er mere musik i motorer og bilkørsel, end vi lige først tænker over.