汽车声音三阶段浅谈
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经朋友推荐,有幸进行一场电动汽车声音设计的演讲,其实是有些忐忑的,因为是第一次在比较大的行业论坛上和大家分享。为了更好准备这个演讲,我重新阅读和收集了一些资料,这个过程中,发现一些有趣的收获,陆续提前分享与你。
本文重点分享一个主题:声音设计以及汽车声音设计的概述。
1声音设计的起源
什么是“声音设计?”声音设计对应的英文是“sound design”,在维基百科中的定义是:
“ Sound designis the art and practice of creating sound tracks for a variety of needs.”/声音设计是为不同的需求,创造音轨的艺术和实践活动。

从Google Books Ngram Viewer中能看到这个词的变化趋势,最早比较显著的出现是在1920s~1930s,而这个时候主要集中在电影行业,而且人们也公认的电影声音设计始于1933年,源于Murray Spivack 为《金刚/King Kong》创作音效,因为从此开始,电影的声音设计真正独立出来。



1978年, Ben Burtt给《星球大战》创作声音,他做了一个决定,为了创造更好的体验,他给太空的场景加入声音,虽然我们知道在真空中,声音无法传播,而这个很类似于我们后面介绍的电动车声音设计的背景。 2 汽车声音的三个阶段 在汽车NVH开发中有三个层次(降噪,声品质,声音DNA),我最早听到这个说法是源于庞剑博士的一个报告。而这三个层次和汽车声音发展的三个阶段也比较接近:降低噪声、提升品质、声音设计。 2.1降低噪声 汽车刚开始的时候并没有一个封闭的车厢,下雨天都都是问题,更谈不上关注到噪声,到了1920s的时候,封闭的车厢开始普及,并且在广告也开始宣传封闭车厢的舒适性,并且用安静程度代表豪华程度,比如劳斯莱斯的广告: Assilentasits shadow/像影子一样安静 但这个时候,噪声也不全然是有害的,因为工程师可以用它来判断车辆是否正常,在1920s,就有文献将其汽车发出的声音分为两类: 第一类:机器正常运转时的声音,比如发动机、齿轮和皮带正常声音等;第二类:机器出现毛病的异常声音,而通过仔细听这些异常的声音的节奏和频率,可以判断机器可能出现的故障,而工程师就好像一个医生一样。

2.2声音品质 随着技术的发展,人们可以通过更好的诊断工具来识别汽车中的问题,虽然人们还是可以通过声音来诊断问题,但重点开始转移,特别是1980s之后,人们开始研究什么样的声音可以为特定品牌吸引到特定的客户群,比如 RWTH Aachen University的研究人员,通过测量心理学的参量来分析人们对汽车声音的感知,比如响度更多体现力量感、动态特性主要通过波动度和尖锐度体现,不同的音调和调幅会影响人们的感情等。 后续还有很多研究尝试从心理声学的角度,研究汽车声音的主观和客观关系,而研究重点主要是动力系统声品质和关门声品质。其中关于动力声品质,对于传统内燃机车型,我比较认同从“动力感”和“舒适度”两个角度进行衡量。

2.3声音设计 我在2019汽车噪声优化国际会议:主动声管理真的只是鸡肋?分享过如下的图,严格意义上,在声品质中也有声音设计的成分,比如通过调整进排气的结构,实现特定频率声音的释放和抑制,实现特定的声音效果。

但是,坦诚的讲,它的设计是有比较强的局限性的,因为要基于原有声音的特征以及结构的限制。 而对于即将到来的电动车时代,其整体安静程度明显优于内燃机车,这为声音设计提供了一个更干净的画布,而且脱离了内燃机固有声音的限制,让人们有更多的畅想空间,比如大众的 UX 设计师Indra-Lena Kögler就提到:电动车提供了一个安静的环境,正在召唤着设计。

你可能会注意到,上面的Indra-Lena Kögler并不是传统的NVH工程师,或者声学工程师,而是UX设计师,这其实意味着,在这个领域,会涉及到更广领域的人,不仅包括工程人员,还需要艺术家,比如在如何基于“声音基因学”进行电动车声音设计?中,BWM请到Hans Zimmer参与宝马声音设计:

Jaguar请了RICHARD DEVINE来协助他们设计声音,我想说的是,未来电动车声音设计不仅是NVH/声学工程师的事情,它需要音乐家,音频工程师,电子电器工程师的通力配合。

总结 汽车的声音经历了降噪、声品质和声音设计三个阶段,未来电动车天然安静的特性,为声音设计提供了更干净的画布和想象空间,而创作不仅需要NVH工程师,更需要音乐家、音频工程师以及电子电器工程师的合作。 参考资料:1 Pavlo Bazilinskyy, Joost de Winter. Sound design process for the automotive industry 2018;
2 The Science of How Car Sounds Seduce Our Brains;
3 Comprehensive Automotive Active Sound Design part 1 electric and combustion vehicles; 4 SOUND DESIGNER, THE JAGUAR SOUND WITH RICHARD DEVINE;https://www.waterfront-costasmeralda.com/sound-designer-the-sound-of-the-jaguar-with-richard-devine/ 5Un-heardofdrivingexperiencehttps://www.volkswagenag.com/en/news/stories/2019/03/volkswagen-sound-design.html#