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日本人、欧洲人和美国人都喜欢什么样的汽车声音设计？
2020-01-08 20:37:28· 来源：海德声科（HEAD acoustics China）
本文译自ATE Worldwide电子杂志2019/7期的文章《不止于测量，也需要聆听》Klaus Genuit 教授简介1986年在德国Herzogenrach创立HEAD acoustics并任总经理至今。在
本文译自ATE Worldwide电子杂志2019/7期的文章《不止于测量，也需要聆听》
Klaus Genuit 教授简介
1986年在德国Herzogenrach创立HEAD acoustics并任总经理至今。在亚琛工业大学获得电气工程专业学位后，Genuit 教授继续完成了博士学位，博士论文题目为“用模型描述外耳传输属性”。之后，与戴姆勒-奔驰共同研发了用于噪声诊断和分析的创新性人工头测量系统。自1980年起，Genuit教授在双耳系统领域获得多项专利，发表了300多篇论文。他同时参与多个DIN和ISO标准及国内外大纲的制定。HEAD acoustics全球有300多名员工，在法国、日本、美国、韩国、中国、意大利及英国设有子公司。
电动汽车恼人的背景噪音没有了内燃机做掩蔽，产生了不同的效果，因此需要使用新的评估方法。汽车声学工程师正在应对这些挑战，但他们现在不仅要考虑分贝等级，更应该考虑噪声烦恼度。在本篇采访中，HEAD acoustics 的总经理Klaus Genuit教授给我们解释了“噪声烦恼度”这一术语。教授不仅拿噪声与“汤”作对比，还讲述了哪种声音能够吸引日本人。
Genuit 教授，声音是否令人愉悦是一种主观的评价，不同的文化对于声音有什么不同的看法？日本人、欧洲人和美国人都喜欢什么样的声音？
Genuit 教授：我们在项目里有碰到要求将亚洲车的声音设计成符合欧洲市场要求并让汽车听起来更吸引人的案例。日本人不是特别喜欢低频的声音，例如雪佛兰V8发动机所发出的轰鸣声。他们偏爱更安静的车。如果声音比较大的话，那么高频音会更容易被接受。欧洲人的喜好不尽相同。我们在Herzogenrath进行了一个欧盟研究项目，目的是客观地评判车辆噪声。我们发现了一个有趣的现象，英国人、意大利人以及德国人对噪声的概念截然不同，即便在决定转速范围时都不一致。德国人觉得2000-3000转速可以接受，而意大利人则坚持到6000转才行。
对好声音的主观印象是否可以用数据来表示？
Genuit 教授： 这是HEAD的专长。我们使用心理声学的测量方法，并与适当的数学运算结合起来，生成一个指标。通过这种方式，当我们想要比较声音的时候，无需每次都对受试者进行复杂的听力测试。当然分析和优化保时捷911的过程与分析优化奔驰s级轿车是完全不同的。
美国和欧盟将在2020年实施立法，禁止关闭电动车上的人工噪音。这是否意味着电动车在市内行驶时噪声超低这一主要卖点将不复存在？
Genuit 教授：2个地区的法规并不完全一致，在速度的规定上有些许的差异。特别是在等红绿灯和开始驶离的时候，电动车要比燃油车安静的多。如果电动车失去这个优势将是巨大的遗憾。相关机构已经决定，汽车需要发出声音，而且该声音的频率也必须随着汽车的增速而增大。我们称之为“音调变化”。然而，这个规定的实施很快就变了味，汽车发出的声音令人烦躁且感到不舒适，弄得大家都紧张兮兮的。之前所有的高级测试都忽略了一个因素，那就是在将来，马路上行驶的不仅仅是1辆电动车，而是10辆或者20辆。如果所有的人工噪声相互叠加，就会产生不和谐的声音。这就像管弦乐队中的小提琴手没有将音调在一个调上一样。
但是如果是10辆或者20辆燃油车经过的时候，同样也有噪声的叠加。
Geniut 教授：是的，但是这种叠加不大引人注意，因为这些轰鸣声是在低频段的，在40、50或者是80、100赫兹。而电动车产生的噪音在中频段：500、1000或者2000赫兹。当声调和其他类似的声音互相叠加的时候，就变得非常明显了。如果一辆电动车产生了400赫兹的噪声，另一辆车产生420赫兹的噪声，两者叠加，就会产生20赫兹的粗糙度，让声音听上去非常不和谐。
大家都在很认真考虑残障人士的问题，特别在美国。对于如何防止残障人士发生意外，你有什么建议吗？
Genuit 教授：早在2002年的时候，除了将警示声集成进电动车里，我们别无他法。如今，人人都有智能手机，盲人或者有视觉障碍的人也不例外。大家都在讨论车辆互联通信以及数据共享。我们为什么不能开发一款能够双向运行的APP呢？残疾人可以收到提醒，告诉他们有车在靠近。更好做法是，司机能够在车内的显示屏上看到，提醒他们有盲人站在左方的人行道上，请小心驾驶，随时准备刹车。现在盲人过马路需要靠听力来识别人工警示音，从而判断来车方向及速度。但是如果有20辆电动车同时靠近，他们就无法识别了。
像您这样的声学工程师会参与起草标准大纲吗？
Genuit 教授：心理声学专家以前并没有参与过标准制定。标准由官方人员基于数据起草，换言之，仅以分贝值为基础起草。他们决定了每一个频率范围的最低等级。但是美国人已经放弃音调变化了，因为这听起来不舒服。
烦恼度是声学领域的术语，它到底指什么呢？
Genuit 教授：这个术语是用于有效评估交通噪声的，烦恼度不仅仅取决于分贝值。当然，如果一辆车驶过时产生了80分贝的噪音，那声音的确有点大。想要买保时捷或者AMG的人会觉得发动机失火时的声音很棒，不会觉得是烦人的噪声。但其他人会觉得这个声音恼得让人无法忍受，且大可不必。因为烦恼度存在于旁人的意识之中，无法直接测量或者模拟。但是我们可以针对特殊的噪声开发声学模型，基于心理声学参数预测声品质。
可以举几个烦恼度相关的例子吗？
Genuit 教授：我喜欢把烦恼度和汤作比较。想象你坐在餐厅，跟服务员说你不喜欢这碗汤。大厨拿着温度计走出来，放到汤里，说到：“40℃的汤没问题。”你会觉得他在逗你呢，但这就是我们对噪声做的事情。温度相对的就是噪声等级，口味就是烦恼度。
我们说回电动车发出的人工噪声，这种做法合乎逻辑吗？
Genuit 教授：如今，从火车车门到酒店电梯，到处都是人工噪声，不会再引起大家注意了。人们的注意力转移到了其他地方。我们建议在电动车上额外安装一个喇叭，发出愉悦的、安静的声音。原有的喇叭还是可以用于向其他驾驶员警示危险情况，因为这个声音需要穿透隔音板。但是如果行人没有注意到开向停车位的电动车，另一个喇叭则可以很好地引起行人注意。
功能性声音是另外一种考量，好的转向信号听起来是怎样的？
Genuit 教授：目前还没有人提出将转向信号与自适应噪声相结合的想法。车辆在红绿灯处等待时基本是静音的，因为启动了Stop/Start功能，你只会听到滴答声。但是在以130公里/小时的速度行驶时，你要在发动机噪声、胎噪和路躁中依然听见转向信号，这就意味着转向信号的声音必须比其他噪声大。汽车制造商现在有点两头不到岸，他们只需为自适应转向信号声再花5或10欧元以购买压电元件。重点是，转向信号开关时必须发出不同的声音，因为相同的音调会立马引起人的烦躁：嘀嗒声比滴滴声听起来舒服。有的汽车制造商出于对声学的考虑甚至安装了便宜的元件以与电子系统同步。
ATZ 副总编辑 Michael Reichanbach 与 Genuit 教授对话
内燃机和电力传动系统的冷却风扇不停地运转，这个音调成分也很烦人，如何改进这种情况呢？
Genuit教授：音调成分的问题越来越突出，HEAD acoustics针对音调研发了新的测量流程，欧洲信息和电信标准组织ECMA International已经将我们的音调纳入了标准。测试音调绝不简单，因为人对音调的感知取决于环境噪声和绝对音量。我们基于自己的模型研发出的音调能很好地呈现这些效果。不仅可以用于冷却风扇，还能用于电动车的大功率变换器和电机自身产生的电磁力发出的声。
dB-A声压级什么时候会过时？
Genuit 教授：30年前我们就意识到不仅要测量，还需要聆听。听觉就是最好的测量设备，而且我们的耳朵可以选择性聆听。开车时他们能听见路躁和胎噪，听见这儿的呼啸声，那儿的嘀嗒声。在测量分贝等级的时候这些东西都消失了。分贝等级没有变化，但是声音很烦人。只有当我们引入了人工头测量系统的时候，我们才得以做出对比，从而做出改变。回到我之前提到的“汤”理论，如果汤很咸，那即便温度低了3℃也是没有意义的，依然难以下咽。我的意思是是说，我们的听觉是一个自适应、选择性的测量工具，只有通过双耳测量系统才能准确地表现出来，分贝值本身只有在我想知道我的听力是否会受损的时候才有用。用“汤”来举例，如果汤的温度高达90℃，那我还是不喝为好。
声音的烦恼度只能用传统的柴油发动机测试台来评价吗？
Genuit 教授：从根本上说，只能通过测量气缸压力的变化来评估。我们已经开发了一系列流程，比如柴油噪声指标，来测量内部和外部的噪声。通过传递路径分析（TPA）这一方法，我们可以有效地将在测试台上测试到的噪声传递到虚拟的汽车内部，从而得出结论，知道发动机在不同的车辆上听起来是怎样的。
你个人是喜欢MX5两座的排气音调还是I3的电动加速声？
Genuit 教授：这个选择真的挺难的，因为我对这两款车都没多大兴趣。我的基本原则是，无论我是否喜欢内燃机的声音或者电动车的声音，只要电动车设计的好，我都会选择电动车。呼啸声或者哔哔声当然会让我难受，但是电动车对于我的吸引力不在于声音，而是从启动一开始就有的扭矩，这让我产生一种冲击感、高级感和力量感，我喜欢这样的感觉。我不需要人工噪声来提醒我车辆加速了，这也恰恰是首个驾驶哈雷戴维森电动车的驾驶员说的，他们一点都不怀念轰轰的“马铃薯”的声音。
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