复现声音信息

被动声音设计与主动声音设计

当我们谈论“被动”声音设计时,我们指的是通过物理方式改变设备或物体来实现一个特定的声音。这项工作通常从传递路径分析(TPA)开始,例如使用  PROGNO[I]SE-软件 或基于波束成形技术的声源定位系统 HEAD Visor 来识别和定位最重要的噪声源。这两种方法可以清楚地指出噪声的原因和来源,而一旦知道了这些原因和来源,你就可以通过各种措施来修改或者消除噪声,例如改变结构,从而改善整体声音或声品质。

这种优化也可以在第一步借助称之为虚拟原型的东西,通过模拟仿真来实现。然后就不再需要实际制造新的样机或反复修改产品,从而节约大量的时间和金钱。

抽油烟机有噪音

让我们来看一个实际的例子。抽油烟机是家中最吵、最恼人的噪音来源之——那些曾试图在抽油烟机在最高功率运行时进行安静交谈的人都深有感触。在一个试点项目中,HEAD acoustics 使用人工头对一系列抽油烟机进行了有针对性的双耳测量。我们通过 ArtemiS SUITE 软件进行声音和振动分析,可以人为地修改录音的某些方面,并扩展噪声成分,比如降低或提高正负音调分量并去除瞬态成分等。这些修改可以看作是对特定吸烟罩做出真实改变的模拟,换言之,就是在实验室中重现被动声音设计,显著减少对昂贵的物理修改的需求。

我们对市场上的一系列抽油烟机进行了测量和评估

我们提前确定了每台抽油烟机最主要的声音成分。但是为了获得用户对单个抽油烟机和模拟修改后声音的可靠评价,听审测试是必不可少的。我们使用HEAD acoustics 的 SQala 软件进行听审测试的工作。评价者使用耳机回放双耳录制的声音 ,并对声音的响度、尖锐度、音调度、排烟性能、预期价格以及“总体声品质”等方面进行10分制的打分。我们检查这些评价者评分的相关性并使用各种统计方法对评价结果进行评估。然后将心理声学和常规声学分析的结果与主观评价的结果相关联进行参数开发,以定量地描述主观感知。这为我们提供了有意义的结果,为更好地修改产品声音打下了坚实的基础。

在测试中,我们为评价者提供了几种虚拟修改方案。结果是:增加抽油烟机侧壁的阻尼进行减振可以改善声品质,但这一修改仅实现了我们预设目标的一小部分。事实证明,用吸音材料设计抽油烟机的内部会产生更好的效果。

积极行动:主动声设计

每当目标声音不能(或在经济上不能)通过物理改变来实现时,合成的声音成分有助于达到预期的效果。使用可以定制和交互呈现的(重叠或掩蔽)声音,我们实现了对驾驶声音、厨房电器和其他产品声音感知的预期。

许多驾驶者已经熟悉车辆的主动声音设计。例如,为了让驾驶者认为这是一台更运动、更强大引擎的性能车,通过发动机舱内的扬声器播放类似内燃机的声音。电动汽车通常使用声音增强(EVSE)技术来赋予电驱动某个特定的声音或掩蔽不愉快的噪声。白色家电的临界噪音也可以归于这一领域,例如使用主动声音设计来改善抽油烟机的声音。如何做到?引入其他声音成分可以干扰产品原有的“坏”的声音成分,从而创造一个更悦耳的整体印象。

噪声、声调和声音会(被动地)受到影响,也能通过几种方式进行(主动)设计

声景和声音设计

声音设计也是声景领域的重要议题。声景相当于声学里的视觉景观,也就是说一个人或一群人在情境中感知、体验和理解的声学环境。对于那些想要深入研究这一主题的人,我们推荐Springer的出版物 《Soundscapes: Humans and Their Acoustic Environment》。

城市中声音过载是我们这个时代的一个主要问题,在工业环境或任何有人群或机器发出声音地方。相比之下,森林或高山草场的声景截然不同。自工业化开始以来,声学环境的过载加剧,不仅导致如R. Murray Schafer和Barry Truax所推测的“人类听觉习惯的萎缩”,而且还可能使人患病。主动声景设计的目标,就是被动和主动地设计一个不会对人产生干扰,不会让人感到厌倦,甚至可能会对人产生积极影响的声学环境。必须澄清的是,美好的声景不一定都是悄然无声的,而是可以根据情境将所有或柔和或响亮的声音都纳入设计元素。人们喜欢大声地播放好听的音乐,也不太会被响亮的海洋噪声所干扰。

针对声景研究中的心理声学问题,HEAD acoustics创始人兼总经理Klaus Genuit教授在上述Springer出版物​​​​​​​《Soundscapes: Humans and Their Acoustic Environment》中有一个章节的精彩描述

HEAD acoustics应该找谁?
我们的工程服务部门是所有与产品声音设计相关服务的联系人——从简单的零部件调查到完整的产品声音优化。