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日本人、歐洲人和美國人都喜歡什么樣的汽車聲音設(shè)計(jì)？

2020-01-08 20:37:28·  來源：海德聲科（HEAD acoustics China）  
　
本文譯自ATE Worldwide電子雜志2019/7期的文章《不止于測(cè)量，也需要聆聽》Klaus Genuit 教授簡介1986年在德國Herzogenrach創(chuàng)立HEAD acoustics并任總經(jīng)理至今。在
本文譯自ATE Worldwide電子雜志2019/7期的文章《不止于測(cè)量，也需要聆聽》
Klaus Genuit 教授簡介
 
1986年在德國Herzogenrach創(chuàng)立HEAD acoustics并任總經(jīng)理至今。在亞琛工業(yè)大學(xué)獲得電氣工程專業(yè)學(xué)位后，Genuit 教授繼續(xù)完成了博士學(xué)位，博士論文題目為“用模型描述外耳傳輸屬性”。之后，與戴姆勒-奔馳共同研發(fā)了用于噪聲診斷和分析的創(chuàng)新性人工頭測(cè)量系統(tǒng)。自1980年起，Genuit教授在雙耳系統(tǒng)領(lǐng)域獲得多項(xiàng)專利，發(fā)表了300多篇論文。他同時(shí)參與多個(gè)DIN和ISO標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)外大綱的制定。HEAD acoustics全球有300多名員工，在法國、日本、美國、韓國、中國、意大利及英國設(shè)有子公司。
電動(dòng)汽車惱人的背景噪音沒有了內(nèi)燃機(jī)做掩蔽，產(chǎn)生了不同的效果，因此需要使用新的評(píng)估方法。汽車聲學(xué)工程師正在應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，但他們現(xiàn)在不僅要考慮分貝等級(jí)，更應(yīng)該考慮噪聲煩惱度。在本篇采訪中，HEAD acoustics 的總經(jīng)理Klaus Genuit教授給我們解釋了“噪聲煩惱度”這一術(shù)語。教授不僅拿噪聲與“湯”作對(duì)比，還講述了哪種聲音能夠吸引日本人。
 
Genuit 教授，聲音是否令人愉悅是一種主觀的評(píng)價(jià)，不同的文化對(duì)于聲音有什么不同的看法？日本人、歐洲人和美國人都喜歡什么樣的聲音？
Genuit 教授：我們?cè)陧?xiàng)目里有碰到要求將亞洲車的聲音設(shè)計(jì)成符合歐洲市場(chǎng)要求并讓汽車聽起來更吸引人的案例。日本人不是特別喜歡低頻的聲音，例如雪佛蘭V8發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)出的轟鳴聲。他們偏愛更安靜的車。如果聲音比較大的話，那么高頻音會(huì)更容易被接受。歐洲人的喜好不盡相同。我們?cè)贖erzogenrath進(jìn)行了一個(gè)歐盟研究項(xiàng)目，目的是客觀地評(píng)判車輛噪聲。我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象，英國人、意大利人以及德國人對(duì)噪聲的概念截然不同，即便在決定轉(zhuǎn)速范圍時(shí)都不一致。德國人覺得2000-3000轉(zhuǎn)速可以接受，而意大利人則堅(jiān)持到6000轉(zhuǎn)才行。
 
對(duì)好聲音的主觀印象是否可以用數(shù)據(jù)來表示？
Genuit 教授： 這是HEAD的專長。我們使用心理聲學(xué)的測(cè)量方法，并與適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)運(yùn)算結(jié)合起來，生成一個(gè)指標(biāo)。通過這種方式，當(dāng)我們想要比較聲音的時(shí)候，無需每次都對(duì)受試者進(jìn)行復(fù)雜的聽力測(cè)試。當(dāng)然分析和優(yōu)化保時(shí)捷911的過程與分析優(yōu)化奔馳s級(jí)轎車是完全不同的。
 
美國和歐盟將在2020年實(shí)施立法，禁止關(guān)閉電動(dòng)車上的人工噪音。這是否意味著電動(dòng)車在市內(nèi)行駛時(shí)噪聲超低這一主要賣點(diǎn)將不復(fù)存在？
Genuit 教授：2個(gè)地區(qū)的法規(guī)并不完全一致，在速度的規(guī)定上有些許的差異。特別是在等紅綠燈和開始駛離的時(shí)候，電動(dòng)車要比燃油車安靜的多。如果電動(dòng)車失去這個(gè)優(yōu)勢(shì)將是巨大的遺憾。相關(guān)機(jī)構(gòu)已經(jīng)決定，汽車需要發(fā)出聲音，而且該聲音的頻率也必須隨著汽車的增速而增大。我們稱之為“音調(diào)變化”。然而，這個(gè)規(guī)定的實(shí)施很快就變了味，汽車發(fā)出的聲音令人煩躁且感到不舒適，弄得大家都緊張兮兮的。之前所有的高級(jí)測(cè)試都忽略了一個(gè)因素，那就是在將來，馬路上行駛的不僅僅是1輛電動(dòng)車，而是10輛或者20輛。如果所有的人工噪聲相互疊加，就會(huì)產(chǎn)生不和諧的聲音。這就像管弦樂隊(duì)中的小提琴手沒有將音調(diào)在一個(gè)調(diào)上一樣。
 
但是如果是10輛或者20輛燃油車經(jīng)過的時(shí)候，同樣也有噪聲的疊加。
 
Geniut 教授：是的，但是這種疊加不大引人注意，因?yàn)檫@些轟鳴聲是在低頻段的，在40、50或者是80、100赫茲。而電動(dòng)車產(chǎn)生的噪音在中頻段：500、1000或者2000赫茲。當(dāng)聲調(diào)和其他類似的聲音互相疊加的時(shí)候，就變得非常明顯了。如果一輛電動(dòng)車產(chǎn)生了400赫茲的噪聲，另一輛車產(chǎn)生420赫茲的噪聲，兩者疊加，就會(huì)產(chǎn)生20赫茲的粗糙度，讓聲音聽上去非常不和諧。
 
大家都在很認(rèn)真考慮殘障人士的問題，特別在美國。對(duì)于如何防止殘障人士發(fā)生意外，你有什么建議嗎？
Genuit 教授：早在2002年的時(shí)候，除了將警示聲集成進(jìn)電動(dòng)車?yán)?，我們別無他法。如今，人人都有智能手機(jī)，盲人或者有視覺障礙的人也不例外。大家都在討論車輛互聯(lián)通信以及數(shù)據(jù)共享。我們?yōu)槭裁床荒荛_發(fā)一款能夠雙向運(yùn)行的APP呢？殘疾人可以收到提醒，告訴他們有車在靠近。更好做法是，司機(jī)能夠在車內(nèi)的顯示屏上看到，提醒他們有盲人站在左方的人行道上，請(qǐng)小心駕駛，隨時(shí)準(zhǔn)備剎車。現(xiàn)在盲人過馬路需要靠聽力來識(shí)別人工警示音，從而判斷來車方向及速度。但是如果有20輛電動(dòng)車同時(shí)靠近，他們就無法識(shí)別了。
 
像您這樣的聲學(xué)工程師會(huì)參與起草標(biāo)準(zhǔn)大綱嗎？
Genuit 教授：心理聲學(xué)專家以前并沒有參與過標(biāo)準(zhǔn)制定。標(biāo)準(zhǔn)由官方人員基于數(shù)據(jù)起草，換言之，僅以分貝值為基礎(chǔ)起草。他們決定了每一個(gè)頻率范圍的最低等級(jí)。但是美國人已經(jīng)放棄音調(diào)變化了，因?yàn)檫@聽起來不舒服。
 
煩惱度是聲學(xué)領(lǐng)域的術(shù)語，它到底指什么呢？
Genuit 教授：這個(gè)術(shù)語是用于有效評(píng)估交通噪聲的，煩惱度不僅僅取決于分貝值。當(dāng)然，如果一輛車駛過時(shí)產(chǎn)生了80分貝的噪音，那聲音的確有點(diǎn)大。想要買保時(shí)捷或者AMG的人會(huì)覺得發(fā)動(dòng)機(jī)失火時(shí)的聲音很棒，不會(huì)覺得是煩人的噪聲。但其他人會(huì)覺得這個(gè)聲音惱得讓人無法忍受，且大可不必。因?yàn)闊蓝却嬖谟谂匀说囊庾R(shí)之中，無法直接測(cè)量或者模擬。但是我們可以針對(duì)特殊的噪聲開發(fā)聲學(xué)模型，基于心理聲學(xué)參數(shù)預(yù)測(cè)聲品質(zhì)。
 
可以舉幾個(gè)煩惱度相關(guān)的例子嗎？
Genuit 教授：我喜歡把煩惱度和湯作比較。想象你坐在餐廳，跟服務(wù)員說你不喜歡這碗湯。大廚拿著溫度計(jì)走出來，放到湯里，說到：“40℃的湯沒問題。”你會(huì)覺得他在逗你呢，但這就是我們對(duì)噪聲做的事情。溫度相對(duì)的就是噪聲等級(jí)，口味就是煩惱度。
 
我們說回電動(dòng)車發(fā)出的人工噪聲，這種做法合乎邏輯嗎？
Genuit 教授：如今，從火車車門到酒店電梯，到處都是人工噪聲，不會(huì)再引起大家注意了。人們的注意力轉(zhuǎn)移到了其他地方。我們建議在電動(dòng)車上額外安裝一個(gè)喇叭，發(fā)出愉悅的、安靜的聲音。原有的喇叭還是可以用于向其他駕駛員警示危險(xiǎn)情況，因?yàn)檫@個(gè)聲音需要穿透隔音板。但是如果行人沒有注意到開向停車位的電動(dòng)車，另一個(gè)喇叭則可以很好地引起行人注意。
 
功能性聲音是另外一種考量，好的轉(zhuǎn)向信號(hào)聽起來是怎樣的？
Genuit 教授：目前還沒有人提出將轉(zhuǎn)向信號(hào)與自適應(yīng)噪聲相結(jié)合的想法。車輛在紅綠燈處等待時(shí)基本是靜音的，因?yàn)閱?dòng)了Stop/Start功能，你只會(huì)聽到滴答聲。但是在以130公里/小時(shí)的速度行駛時(shí)，你要在發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、胎噪和路躁中依然聽見轉(zhuǎn)向信號(hào)，這就意味著轉(zhuǎn)向信號(hào)的聲音必須比其他噪聲大。汽車制造商現(xiàn)在有點(diǎn)兩頭不到岸，他們只需為自適應(yīng)轉(zhuǎn)向信號(hào)聲再花5或10歐元以購買壓電元件。重點(diǎn)是，轉(zhuǎn)向信號(hào)開關(guān)時(shí)必須發(fā)出不同的聲音，因?yàn)橄嗤囊粽{(diào)會(huì)立馬引起人的煩躁：嘀嗒聲比滴滴聲聽起來舒服。有的汽車制造商出于對(duì)聲學(xué)的考慮甚至安裝了便宜的元件以與電子系統(tǒng)同步。
ATZ 副總編輯 Michael Reichanbach 與 Genuit 教授對(duì)話
 
內(nèi)燃機(jī)和電力傳動(dòng)系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，這個(gè)音調(diào)成分也很煩人，如何改進(jìn)這種情況呢？
Genuit教授：音調(diào)成分的問題越來越突出，HEAD acoustics針對(duì)音調(diào)研發(fā)了新的測(cè)量流程，歐洲信息和電信標(biāo)準(zhǔn)組織ECMA International已經(jīng)將我們的音調(diào)納入了標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試音調(diào)絕不簡單，因?yàn)槿藢?duì)音調(diào)的感知取決于環(huán)境噪聲和絕對(duì)音量。我們基于自己的模型研發(fā)出的音調(diào)能很好地呈現(xiàn)這些效果。不僅可以用于冷卻風(fēng)扇，還能用于電動(dòng)車的大功率變換器和電機(jī)自身產(chǎn)生的電磁力發(fā)出的聲。
 
dB-A聲壓級(jí)什么時(shí)候會(huì)過時(shí)？
Genuit 教授：30年前我們就意識(shí)到不僅要測(cè)量，還需要聆聽。聽覺就是最好的測(cè)量設(shè)備，而且我們的耳朵可以選擇性聆聽。開車時(shí)他們能聽見路躁和胎噪，聽見這兒的呼嘯聲，那兒的嘀嗒聲。在測(cè)量分貝等級(jí)的時(shí)候這些東西都消失了。分貝等級(jí)沒有變化，但是聲音很煩人。只有當(dāng)我們引入了人工頭測(cè)量系統(tǒng)的時(shí)候，我們才得以做出對(duì)比，從而做出改變。回到我之前提到的“湯”理論，如果湯很咸，那即便溫度低了3℃也是沒有意義的，依然難以下咽。我的意思是是說，我們的聽覺是一個(gè)自適應(yīng)、選擇性的測(cè)量工具，只有通過雙耳測(cè)量系統(tǒng)才能準(zhǔn)確地表現(xiàn)出來，分貝值本身只有在我想知道我的聽力是否會(huì)受損的時(shí)候才有用。用“湯”來舉例，如果湯的溫度高達(dá)90℃，那我還是不喝為好。
 
聲音的煩惱度只能用傳統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái)來評(píng)價(jià)嗎？
Genuit 教授：從根本上說，只能通過測(cè)量氣缸壓力的變化來評(píng)估。我們已經(jīng)開發(fā)了一系列流程，比如柴油噪聲指標(biāo)，來測(cè)量內(nèi)部和外部的噪聲。通過傳遞路徑分析（TPA）這一方法，我們可以有效地將在測(cè)試臺(tái)上測(cè)試到的噪聲傳遞到虛擬的汽車內(nèi)部，從而得出結(jié)論，知道發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的車輛上聽起來是怎樣的。
 
你個(gè)人是喜歡MX5兩座的排氣音調(diào)還是I3的電動(dòng)加速聲？
Genuit 教授：這個(gè)選擇真的挺難的，因?yàn)槲覍?duì)這兩款車都沒多大興趣。我的基本原則是，無論我是否喜歡內(nèi)燃機(jī)的聲音或者電動(dòng)車的聲音，只要電動(dòng)車設(shè)計(jì)的好，我都會(huì)選擇電動(dòng)車。呼嘯聲或者嗶嗶聲當(dāng)然會(huì)讓我難受，但是電動(dòng)車對(duì)于我的吸引力不在于聲音，而是從啟動(dòng)一開始就有的扭矩，這讓我產(chǎn)生一種沖擊感、高級(jí)感和力量感，我喜歡這樣的感覺。我不需要人工噪聲來提醒我車輛加速了，這也恰恰是首個(gè)駕駛哈雷戴維森電動(dòng)車的駕駛員說的，他們一點(diǎn)都不懷念轟轟的“馬鈴薯”的聲音。
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