智能汽車中聲音的設(shè)計(jì)與評(píng)測(cè)

隨著越來(lái)越多智能座艙理念的加入，車內(nèi)的音響系統(tǒng)漸趨復(fù)雜，且涉及到眾多聲音的測(cè)試與設(shè)計(jì)問題。

車內(nèi)告警音涉及到駕駛的安全性，應(yīng)該用什么樣的聲音來(lái)實(shí)現(xiàn)？什么樣的聲音能讓人產(chǎn)生最直接、快速的反應(yīng)，且最不容易被誤解？車內(nèi)告警音是否需要統(tǒng)一？目前仍有許多問題亟待進(jìn)一步探討。

2022年12月6日，由蓋世汽車主辦，中國(guó)（上海）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)管理委員會(huì)指導(dǎo)，上海金橋臨港綜合區(qū)投資開發(fā)有限公司協(xié)辦的2022第四屆智能座艙與用戶體驗(yàn)大會(huì)上，長(zhǎng)沙汽車創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)陳芳表示，針對(duì)車企不同的理念，長(zhǎng)沙汽車創(chuàng)新研究院能通過先進(jìn)的硬件、軟件裝備、以及完備的技術(shù)框架和研發(fā)能力進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，并希望未來(lái)在汽車上能實(shí)現(xiàn)“聽音辨車品”的效果。

陳芳 | 長(zhǎng)沙汽車創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)

以下是演講內(nèi)容整理：

我今天演講的題目是《智能汽車中聲音的設(shè)計(jì)與評(píng)測(cè)》，智能汽車中的聲音對(duì)未來(lái)汽車體驗(yàn)是非常重要的，我主要分享長(zhǎng)沙汽車創(chuàng)新研究院在聲音設(shè)計(jì)上的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

長(zhǎng)沙汽車創(chuàng)新研究院的團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)與愿景

首先介紹一下長(zhǎng)沙汽車創(chuàng)新研究院，2021年，長(zhǎng)沙汽車創(chuàng)新研究院在長(zhǎng)沙市事業(yè)單位登記管理局正式登記注冊(cè)，并被長(zhǎng)沙市政府列為“十個(gè)重要科技創(chuàng)新標(biāo)志性項(xiàng)目”，研究院面向零碳化、電動(dòng)化、智能化以及網(wǎng)聯(lián)化等汽車未來(lái)技術(shù)變革目標(biāo)，圍繞智慧新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)需求展開科技開發(fā)與成果轉(zhuǎn)化，團(tuán)隊(duì)目前持有汽車領(lǐng)域十五項(xiàng)核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以及榮獲多次行業(yè)榮譽(yù)，作為首席科學(xué)家參與了多個(gè)汽車領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

今天的重點(diǎn)在于我們的聲音實(shí)驗(yàn)室，我們聘請(qǐng)了來(lái)自英國(guó)和瑞典的相關(guān)專業(yè)人士，實(shí)驗(yàn)室的配備達(dá)到了世界頂級(jí)水平，使用的設(shè)備如下：DAW、插件和live樂器；大量的譜曲、采樣以及音頻軟件，包括：Protools、Ableton Live、Omnisphere、Melodyne、Alchemy；各類專業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)聲音采集設(shè)備。

下圖是我們的測(cè)試系統(tǒng)半消音室，這不是為了NVH性能，更多是為了實(shí)現(xiàn)更好的車內(nèi)聲音效果。我們的愿景是：2022年，向車企展現(xiàn)我們聲音制作和測(cè)試的能力；2023年，與世界車載聲音制作和測(cè)試的實(shí)驗(yàn)室接軌；2024年，成為世界頂級(jí)的聲音制作團(tuán)隊(duì)和測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。

聲音設(shè)計(jì)的五層考慮

參與智能座艙業(yè)務(wù)的團(tuán)隊(duì)都有一個(gè)共識(shí)，那就是：汽車的聲音設(shè)置對(duì)用戶體驗(yàn)有至關(guān)重要的影響，尤其是車內(nèi)音響系統(tǒng)愈發(fā)復(fù)雜的當(dāng)下，這里會(huì)涉及到更多的聲音測(cè)試和設(shè)計(jì)問題。

聲音設(shè)計(jì)有五個(gè)層面的考慮。第一，物理層面，像頻率，振幅，節(jié)奏，持續(xù)時(shí)間，波強(qiáng)等，這都是可以測(cè)量的；第二，心理學(xué)層面，像響度，銳度，粗糙度……諸如此類，這些基本上也可以用系統(tǒng)測(cè)量，如果有些聲音對(duì)人的身體是有害的，我們就需要盡量避免。

還有功能層面和體驗(yàn)層面，這些是比較主觀的內(nèi)容。最后一個(gè)是品牌聲音，不同車企、不同車型的聲音應(yīng)該有怎樣的區(qū)別？正如每個(gè)車型的品牌設(shè)計(jì)不同，如果可以用聲音辨識(shí)出不同的車型，這也可以增強(qiáng)品牌辨識(shí)度。

這里舉個(gè)例子，瑞典的冰淇淋車，其到來(lái)一定會(huì)伴隨特定的音樂，但是很多小孩都伴隨著這個(gè)聲音成長(zhǎng)，那么一聽到這個(gè)聲音，就可以想起特定的冰淇淋車，這正是一種品牌效果。當(dāng)然，也有一些測(cè)試聲音和人的視覺感官直接關(guān)聯(lián)，我們可以下的一個(gè)結(jié)論就是：聲音和人的生理、心理上的關(guān)聯(lián)非常緊密。

這也正是對(duì)聲音品質(zhì)進(jìn)行量化分析的重要性，我們對(duì)聲音品質(zhì)分析的流程如下：實(shí)車內(nèi)雙耳采集，在駕駛模擬器上做實(shí)驗(yàn)，做主觀評(píng)測(cè)和客觀評(píng)測(cè)，得出聲音品質(zhì)參數(shù)。

車內(nèi)聲音的種類及標(biāo)準(zhǔn)分析

車內(nèi)的聲音有多少種？有告警聲（需要馬上采取行動(dòng)）、預(yù)警聲、提示音/操作反饋音，交互語(yǔ)音/語(yǔ)音播報(bào)，車載APP，各類媒體產(chǎn)生的聲音，車內(nèi)氛圍音，主動(dòng)音（active sound），車外交互音。

如何讓告警聲足以體現(xiàn)品牌特色？比如多模態(tài)交互這類議題，什么信息需要用聽覺來(lái)表達(dá)？什么信息需要用視覺來(lái)表達(dá)？這些都是有一定相關(guān)聯(lián)意義的，比如聽覺是沒有方向性的，視覺是有方向性的，重要的報(bào)警還是要依據(jù)聲音進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，但是聲音是無(wú)法保留的，而視覺信息就可以長(zhǎng)期停留，兩種模式要互為補(bǔ)充。

圖片來(lái)源：長(zhǎng)沙汽車創(chuàng)新研究院

這也要考慮認(rèn)知心理學(xué)的一些道理，我們還做了一個(gè)相關(guān)的比較試驗(yàn)，去測(cè)試什么地方不適合用聲音來(lái)表述，什么地方適合什么聲音，我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在依舊存在許多設(shè)計(jì)問題，比如告警聲不應(yīng)該經(jīng)常改變，否則用戶會(huì)感覺困惑。

我曾經(jīng)試開過一些智能車，到了路上發(fā)現(xiàn)一會(huì)兒這里響，一會(huì)兒那里響，而且是不同的聲音，司機(jī)都不太清楚路上或者車?yán)锍隽耸裁词虑?。多種多樣的聲音會(huì)讓用戶迷惑，實(shí)際上用戶只能記住兩三種功能和聲音的連耦，不會(huì)太多，在這種情況下怎么設(shè)計(jì)聲音，不同的情況下哪種聲音應(yīng)該用什么樣的方式表現(xiàn)出來(lái)？這其中，告警音的設(shè)計(jì)被研究得比較多，因?yàn)樗苯由婕暗桨踩?/p>

我們總結(jié)了各類研究的成果，提出一些設(shè)計(jì)上的問題：1、告警聲是不是不應(yīng)該經(jīng)常改變？設(shè)計(jì)需要相對(duì)固定。2、是否應(yīng)該考慮建立告警聲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將同一品牌的告警聲一致化。3、當(dāng)多個(gè)狀態(tài)均需要告警時(shí)，如何確認(rèn)相關(guān)次序？4、告警聲如何體現(xiàn)方向性？5、告警的不同類型如何區(qū)分？6、多模態(tài)告警的設(shè)計(jì)方法？

再看提示音和反饋音，這些主要是用來(lái)提醒和確認(rèn)操作是否成功的聲音，還有一些用來(lái)提示汽車的某些狀態(tài)，比如油量不足，胎壓不足，安全帶沒有系好等等。還有主動(dòng)音，比如50萬(wàn)價(jià)位的車型和10萬(wàn)價(jià)位的車型在開門的聲音聽起來(lái)應(yīng)該是不同的。

還有車內(nèi)氛圍音，尤其匹配高級(jí)自動(dòng)駕駛的未來(lái)車型，這一點(diǎn)尤其重要，比如度假時(shí)可以模擬郊外的環(huán)境音，氛圍音怎么去設(shè)計(jì)，讓駕乘人員的感受更好，這是非常值得考慮的議題。

總結(jié)與思考

總而言之，車內(nèi)的聲音實(shí)際上會(huì)潛移默化地影響駕乘人員的心理和生理感受，換句話而言，我們對(duì)聲音的感覺是非常本能的，車內(nèi)的聲音設(shè)計(jì)一定要配合用戶對(duì)車的心理感受，將語(yǔ)音交互和音響效果等做好。

還有車外交互，是走向標(biāo)準(zhǔn)化，還是保持不同車企的特色？或者說(shuō)哪些層面需要確定標(biāo)準(zhǔn)，哪些層面應(yīng)該保持車企的特色？這些都是需要行業(yè)討論的問題。此外，車端和手機(jī)端的互聯(lián)也是一大趨勢(shì)，一旦車機(jī)出現(xiàn)了狀態(tài)上的問題，如何通過振動(dòng)和聲音提醒車主？要解答以上問題，必然需要和車企做直接的交流，并基于需求進(jìn)行定制化的設(shè)計(jì)，這就是我們的整體思路。

（以上內(nèi)容來(lái)自長(zhǎng)沙汽車創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)陳芳于2022年12月6日由蓋世汽車主辦，中國(guó)（上海）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)管理委員會(huì)指導(dǎo)，上海金橋臨港綜合區(qū)投資開發(fā)有限公司協(xié)辦的2022第四屆智能座艙與用戶體驗(yàn)大會(huì)發(fā)表的《智能汽車中聲音的設(shè)計(jì)與評(píng)測(cè)》主題演講。）