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智能汽车中声音的设计与评测

2022/12/12
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阅读需 9 分钟
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随着越来越多智能座舱理念的加入,车内的音响系统渐趋复杂,且涉及到众多声音的测试与设计问题。

车内告警音涉及到驾驶的安全性,应该用什么样的声音来实现?什么样的声音能让人产生最直接、快速的反应,且最不容易被误解?车内告警音是否需要统一?目前仍有许多问题亟待进一步探讨。

2022年12月6日,由盖世汽车主办,中国(上海)自由贸易试验区临港新片区管理委员会指导,上海金桥临港综合区投资开发有限公司协办的2022第四届智能座舱与用户体验大会上,长沙汽车创新研究院副院长陈芳表示,针对车企不同的理念,长沙汽车创新研究院能通过先进的硬件软件装备、以及完备的技术框架和研发能力进行不同的设计,并希望未来在汽车上能实现“听音辨车品”的效果。

陈芳 | 长沙汽车创新研究院副院长

以下是演讲内容整理:

我今天演讲的题目是《智能汽车中声音的设计与评测》,智能汽车中的声音对未来汽车体验是非常重要的,我主要分享长沙汽车创新研究院在声音设计上的实践经验。

长沙汽车创新研究院的团队基础与愿景

首先介绍一下长沙汽车创新研究院,2021年,长沙汽车创新研究院在长沙市事业单位登记管理局正式登记注册,并被长沙市政府列为“十个重要科技创新标志性项目”,研究院面向零碳化、电动化、智能化以及网联化等汽车未来技术变革目标,围绕智慧新能源汽车产业发展技术需求展开科技开发与成果转化,团队目前持有汽车领域十五项核心知识产权,以及荣获多次行业荣誉,作为首席科学家参与了多个汽车领域的国际标准制定工作。

今天的重点在于我们的声音实验室,我们聘请了来自英国和瑞典的相关专业人士,实验室的配备达到了世界顶级水平,使用的设备如下:DAW、插件和live乐器;大量的谱曲、采样以及音频软件,包括:Protools、Ableton Live、Omnisphere、Melodyne、Alchemy;各类专业的现场声音采集设备。

下图是我们的测试系统半消音室,这不是为了NVH性能,更多是为了实现更好的车内声音效果。我们的愿景是:2022年,向车企展现我们声音制作和测试的能力;2023年,与世界车载声音制作和测试的实验室接轨;2024年,成为世界顶级的声音制作团队和测试实验室。

声音设计的五层考虑

参与智能座舱业务的团队都有一个共识,那就是:汽车的声音设置对用户体验有至关重要的影响,尤其是车内音响系统愈发复杂的当下,这里会涉及到更多的声音测试和设计问题。

声音设计有五个层面的考虑。第一,物理层面,像频率,振幅,节奏,持续时间,波强等,这都是可以测量的;第二,心理学层面,像响度,锐度,粗糙度……诸如此类,这些基本上也可以用系统测量,如果有些声音对人的身体是有害的,我们就需要尽量避免。

还有功能层面和体验层面,这些是比较主观的内容。最后一个是品牌声音,不同车企、不同车型的声音应该有怎样的区别?正如每个车型的品牌设计不同,如果可以用声音辨识出不同的车型,这也可以增强品牌辨识度。

这里举个例子,瑞典的冰淇淋车,其到来一定会伴随特定的音乐,但是很多小孩都伴随着这个声音成长,那么一听到这个声音,就可以想起特定的冰淇淋车,这正是一种品牌效果。当然,也有一些测试声音和人的视觉感官直接关联,我们可以下的一个结论就是:声音和人的生理、心理上的关联非常紧密。

这也正是对声音品质进行量化分析的重要性,我们对声音品质分析的流程如下:实车内双耳采集,在驾驶模拟器上做实验,做主观评测和客观评测,得出声音品质参数。

车内声音的种类及标准分析

车内的声音有多少种?有告警声(需要马上采取行动)、预警声、提示音/操作反馈音,交互语音/语音播报,车载APP,各类媒体产生的声音,车内氛围音,主动音(active sound),车外交互音。

如何让告警声足以体现品牌特色?比如多模态交互这类议题,什么信息需要用听觉来表达?什么信息需要用视觉来表达?这些都是有一定相关联意义的,比如听觉是没有方向性的,视觉是有方向性的,重要的报警还是要依据声音进行实现,但是声音是无法保留的,而视觉信息就可以长期停留,两种模式要互为补充。

图片来源:长沙汽车创新研究院

这也要考虑认知心理学的一些道理,我们还做了一个相关的比较试验,去测试什么地方不适合用声音来表述,什么地方适合什么声音,我们发现,现在依旧存在许多设计问题,比如告警声不应该经常改变,否则用户会感觉困惑。

我曾经试开过一些智能车,到了路上发现一会儿这里响,一会儿那里响,而且是不同的声音,司机都不太清楚路上或者车里出了什么事情。多种多样的声音会让用户迷惑,实际上用户只能记住两三种功能和声音的连耦,不会太多,在这种情况下怎么设计声音,不同的情况下哪种声音应该用什么样的方式表现出来?这其中,告警音的设计被研究得比较多,因为它直接涉及到安全。

我们总结了各类研究的成果,提出一些设计上的问题:1、告警声是不是不应该经常改变?设计需要相对固定。2、是否应该考虑建立告警声设计标准,将同一品牌的告警声一致化。3、当多个状态均需要告警时,如何确认相关次序?4、告警声如何体现方向性?5、告警的不同类型如何区分?6、多模态告警的设计方法?

再看提示音和反馈音,这些主要是用来提醒和确认操作是否成功的声音,还有一些用来提示汽车的某些状态,比如油量不足,胎压不足,安全带没有系好等等。还有主动音,比如50万价位的车型和10万价位的车型在开门的声音听起来应该是不同的。

还有车内氛围音,尤其匹配高级自动驾驶的未来车型,这一点尤其重要,比如度假时可以模拟郊外的环境音,氛围音怎么去设计,让驾乘人员的感受更好,这是非常值得考虑的议题。

总结与思考

总而言之,车内的声音实际上会潜移默化地影响驾乘人员的心理和生理感受,换句话而言,我们对声音的感觉是非常本能的,车内的声音设计一定要配合用户对车的心理感受,将语音交互和音响效果等做好。

还有车外交互,是走向标准化,还是保持不同车企的特色?或者说哪些层面需要确定标准,哪些层面应该保持车企的特色?这些都是需要行业讨论的问题。此外,车端和手机端的互联也是一大趋势,一旦车机出现了状态上的问题,如何通过振动和声音提醒车主?要解答以上问题,必然需要和车企做直接的交流,并基于需求进行定制化的设计,这就是我们的整体思路。

(以上内容来自长沙汽车创新研究院副院长陈芳于2022年12月6日由盖世汽车主办,中国(上海)自由贸易试验区临港新片区管理委员会指导,上海金桥临港综合区投资开发有限公司协办的2022第四届智能座舱与用户体验大会发表的《智能汽车中声音的设计与评测》主题演讲。)

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