2024年5月21日，在2024智能座舱车载声学大会上，HEADacousticsChina...
2024年5月21日，在2024智能座舱车载声学大会上，HEAD acoustics China声学前瞻技术经理毛阳博士介绍了公司在智能座舱加速声浪方面的创新技术，通过添加加速声浪为电动车赋予独特的灵魂，实现听觉、触觉、视觉三“觉”一体的动力反馈。HEAD acoustics致力于提供车内振动噪声与音频解决方案，注重座舱声景观的打造，以提升整车声学体验。
毛阳博士表示，在座舱声学开发中，声音设计扮演着重要角色。通过阶次设计法或粒子合成法，设计出符合品牌形象和车辆定位的声音。通过HEAD acoustcis的虚拟样车技术，设计师可以在无车阶段进行声浪的调试开发，大大缩短开发周期并减少样车数量。同时，可以考虑到背景噪声的影响，如路噪和风噪等，声音设计更加真实。
HEAD acoustics China声学前瞻技术经理
以下为演讲内容整理:
智能主动声的设计理念及流程
HEAD acoustics，源自德国，是全国领先的声学解决方案供应商，专注于为行业提供振动、噪声及音频语音相关的解决方案。其中在汽车行业，其产品覆盖汽车NVH、免提通过、eCall、语音识别音效评估等方面。同时还提供工程咨询服务，如与多个新能源车厂商合作开展声音设计等方面的工作。
在汽车智能座舱声学领域，HEAD acoustics得益于噪声与音频两方面的综合解决方案，并借鉴Soundscape方面的国际规范，以声景观为理念，打造更加贴合客户需求的座舱声学体验。
从声景观的视角出发，在车内声学设计中，我们会针对不期望出现的噪声采取各种降噪措施，不仅包含被动降噪，还有主动方式，比如ANC，旨在减少或避免不必要的声音。同时，我们也会对某些声音进行增强或控制，类似于调整燃油车排气的声浪，以达到更优质的声学感受。
图源:HEAD acoustics China
在实现声音的加减与调整的基础下，再进行座舱声学的主动设计，如车内加速声浪、车外AVAS或人机交互提示音等。对于车内智能主动声的开发，通常包含声音概念的设计、，即根据车型、品牌形象及定位，构思并设计出独特的声音。以及声音成分的设计，通过设计响应的声音成分，达到运动型或豪华型的声音感观。
担任，在设计成分声音的过程中，我们会运用HEAD acoustics的虚拟样车技术进行调试与评估，从而支持在无实车的情况下进行声浪的开发。等后期有实车可用时，只需将虚拟样车上调试的内容进行转译与微调，即可完成全流程的声音设计。
智能主动声概念阶段设计
接下来，我们将具体探讨智能主动声的设计工作。这一过程始于概念设计，即考虑车企的形象、车型定位以及潜在客户的需求与声音偏好。我们会进行对标车的主观评价，并结合主观评价数据库及心理声学参数来进行评估。
图源:HEAD acoustics China
在采集对标车的声浪时，我们会采用高精度的双耳声学人工头方式来采集到各种声浪。由于不同品牌对豪华的定义可能有所不同，因此我们会根据客户的具体需求来定义并设计相应的声音。
我们会用声音成分来表征不同的特征，并基于基础声音进行拉伸与合成，以形成满足客户需求的声音。在概念设计阶段，我们需要明确所需的声音特征，并最终通过具体的声音成分来实现这一目标。
基于“声学数字孪生座舱”的互动式声音成分设计
在完成声音概念阶段的设计后，即可根据不同的概念需求，比如运动、豪华等，进行基础声音成分的设计。而对于设计的声音，需要跟车辆的动态参数相关联，真实的去驾驶车辆进行互动式的声音设计和评估。例如，在加速踏板被猛踩与轻踩时，声音应有所不同；在低速与高速状态下猛踩踏板时，声音也应有所区别。
但在实车开发过程中，我们常常面临物理样车数量有限或开发早期没有实车的情况。因此，我们期望能有一种虚拟样车技术，能够通过模拟踏板开度来计算出相应的扭矩、车速和转速，并播放出对应的声音。
图源:HEAD acoustics China
之前更多于依赖实车才能进行的加速声浪的设计，现在我们希望在概念和设计阶段就能完全基于虚拟样车来开展，仅在后期使用实车进行验证和微调。这样不仅能大大缩短实车开发周期，还能减少对工程样车、路试资源的占用。这就是引入虚拟样车技术的意义所在。而HEAD acoustics的基于三维空间声场打造的虚拟样车技术，可以摆脱耳机来聆听声音的方式，通过音响阵列来感知空间感更好、低频成分更足的声音特征。
图源:HEAD acoustics China
此外，任何设计出的声音都会受到背景噪声的影响，如路噪、风噪等。这些背景噪声与设计出的声音会相互叠加，影响最终的听觉效果。因此，在虚拟样车模型中必须考虑背景噪声的影响，并在此基础上进行声音设计。
虚拟样车的动态模拟器能够满足动态驾驶过程中的互动性声音播放需求，但它忽略了车辆音响的传递特性。为了解决这个问题，HEAD acoustics的虚拟样车技术支持在模型中加入实车特性的测试数据，以便更准确地模拟出实车上的声音效果。
除了加速声浪设计，行人警示音的设计也采用类似的方法。行人警示音主要与车速相关，因此我们可以通过控制车速变量来评估警示音的感知效果。在动态模拟环境中，我们可以模拟车辆行驶过程，从而评估警示音在不同车速和距离下的听感。
对于提示音的设计，我们需要考虑声音大小、音色与其他声音的协调性。例如，在转向灯提示音的设置中，我们需要确保在高速行驶时提示音仍能清晰可辨，且不与其他声音产生冲突。通过虚拟样车技术，我们可以在不同车速和背景噪声下测试和优化提示音的效果。
主动声的实车评估与调试
基于虚拟样车技术的主动声浪和提示音开发，具有高度的灵活性和效率。
在虚拟样车的加收模拟器中，调试好设计的加速声浪后，可以通过转译到实际车机中，在车内进行调试和评估。另外还需通过调整各个音响的均衡，营造出加速声浪的声像，从而实现更逼真的听感体验。
图源:HEAD acoustics China
然而，对于主观性很强的声音设计，最终声音的评价会因人而异，众口难调，因此验收和优化的方向仍是一个挑战。为了评估设计好的声音是否符合客户要求，我们会采用HEAD独特的评估方式:HEAR! 。在车内放置采集设备来记录车辆的工况和驾驶者的反馈，通过让驾驶者在不同工况下反复驾驶评估，并收集他们的抱怨和喜好点通过记录的车辆数据、位置信息、路面信息和客户评价，分析出客户对声音的喜好和抱怨点分布的具体工况，即可以在扭矩和转速图上清晰地展示出来评估结果，这有助于我们针对性地调整声音设计，以满足客户的需求和期望。
图源:HEAD acoustics China
在此，我要感谢HEAD acoustics在主动声浪提示音开发方面的贡献。得益于HEAD在声学产品矩阵的丰富资源，包括双耳人工头、各种软硬件素材以及驾驶模拟器等，我们能够在无实车的情况下实现动态评估和高保真声音再现。同时，我们还能考虑背景噪声如路噪、风噪等因素，以确保设计出的声音符合我们的预期需求。
最后，需要强调的是，声浪设计具有高度的个性化和客观性。就像汽车造型一样，没有一款声浪设计能赢得所有人的喜爱。因此，我们通过多人评估来把握大多数人的喜好，特别是潜在客户的喜好，并针对他们不满意的点进行改进，以吸引更多客户。
图源:HEAD acoustics China
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