如何設計產品的聲音?日本小野公司有絕招

如何設計產品的聲音?日本小野公司有絕招

策劃:東方出版社

本文看點

1 用聲音彰顯產品高級感和高品位的需求在增加;

2 產品特定的震動和聲音品質左右產品的價值;

3 採用意義差判別法能夠有效評估用戶對聲音的感受

5 小野測量用具公司從聲學和物理學角度重新定義產品的“高級感”。

改善聲音的舒適度

研究聲響和振動時,一般都需要對實物(無論是試製品還是實機)進行測量。以汽車和家電產品為開端,靜音化已應用於各類產品。即使沒有實物,也能通過模擬在一定程度上實現靜音化。但是,聲音給用戶留下的印象、舒適度、愉悅程度等與感性相關的體驗,是無法僅靠模擬理解透徹的(圖1)。

如何設計產品的聲音?日本小野公司有絕招

圖1

圖1 研究課題從物理量到“人的感受”的變化

以往只要測量出聲音的大小並採取對特定音源降低聲音的對策就可以了。現在還將聲音是否令人感到舒適加入到了研究課題之中。

聲響、振動測定機生產商小野測量用具公司開始著手與聲響、振動相關的諮詢工作。其主要用戶是汽車生產商和零件生產商,很多生產商無論自己經營的領域是什麼,都願意帶著產品實物參與諮詢。“有些時候我們要對處在設計研發階段的試作品做評估。這樣一來,我們與產品研發的上流階層合作的機會就比以前增加了不少。而且,委託我們構想設計階段的聲音設計方針以及做決策的工作也在不斷增加”,小野測量用具公司技術本部樣本產品集團諮詢小組負責人石田康二說道。

產生這一現象的背景之一,是研究聲音的目的在近些年來發生了巨大的變化。石田康二表示:“以前研究聲音的目的是減小音量的大小。而現在的重點是聲音的降低、人聽到聲音後是否感到舒適、能否體驗到高級感等與感性相關的研究。由於聲音的品質左右著產品的價值,所以在設計研發階段找到與產品相匹配的聲音、用聲音設計出產品的高級感和品位感的需求在日益增多。”

改善鎖門時的上鎖聲

小野測量用具公司不僅從用戶企業那裡承包業務,還主動對聲響和振動進行實地評估、擬定構思對策。經典案例之一是轎車的集中鎖門聲。

同樣是所有門一同上鎖時發出的聲音,有些車型會給人以高級感,而有些車型會給人以廉價感。通過監聽器接收聲音,從預先準備好的形容詞組中選取恰當的幾對進行描述,通過這種定量化的意義差判別法(SD法)來判斷對聲音的感受。這裡所說的形容詞組指“強力-柔弱”“嘈雜-安靜”等由反義形容詞組成的詞組,共有11組。

最初狀態下的聲音,可用“強力”“嘈雜”“尖銳”“清亮”等能相對合理地表示較強衝擊力的形容詞來描述。由此小野測量用具公司得出一個結論:這種聲音與“厚重”“高級”“典雅”等表達美的形容詞不一致。為了得到優美的聲音,研究人員採取了在制振材料中增加了鎖軸和促動器、上鎖時在產生打擊的部位粘貼膠布等對策來降低振動的傳導。此外,為了儘量避免上鎖時產生偏差(圖2),研究人員還對用於各門鎖的促動器的電源線長度和粗細進行了統一。

(a:制振材料)(b:制振材料)(c:緩衝材料)

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圖2a

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圖2b

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圖2c

圖2 經典案例:改善鎖門時的上鎖聲

採用在制振材料中加入鎖軸(a)、在制振材料中加入促動器(b)、上鎖活動時在產生打擊的部位粘貼膠布(c)等措施。

實施改善對策後需要對聲音進行再次驗證。此時,之前形容聲音衝擊力強度的形容詞已經不再適用,需要重新選擇一些關於美的形容詞(如圖3)。也就是說,改善後的聲音能讓人感受到一定程度上的高級感和厚重感。

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圖3

圖3 鎖門時上鎖聲的改善結果

“強力”“忙碌”等衝擊感減弱,“厚重”“高級”“典雅”等美感增強。

小野測量用具公司把握住了“強力”“高級”等形容詞與聲音物理量之間的關係,成功實施了這種對策。

控制聲音尖銳度,實現清亮化

改善音質前,小野測量用具公司在評估11組用於形容轎車鎖門聲的形容詞組的同時,還分析了能夠用人耳聽到的“響度”和“尖銳度”之間的定量關係(圖4、圖5)。

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圖4

圖4 聽覺實驗的情景

用監聽器聽取收錄的聲音,對預先準備好的形容詞組的恰當程度進行評估。

聲音的純物理量基本上只有大小(音壓等級、單位dB)和高度(頻率、單位Hz)。對於隨時間變化的聲音(非恆定音),也可以將音壓與頻率的時間性變化稱為物理量。但是,僅靠物理量並不能充分地展現“人可以聽到的程度”。

舉個例子來說,人聽到的聲音是隨頻率的變化而變化的。如果想用50Hz的低音聽到與1kHz、40dB同等大小的聲音,就必須將音壓增加到60dB的程度。像這種結合聽覺特性,綜合了全頻率聲音強度的量就是“響度”。此外,為了與人感受到的聲音的尖銳度保持一致,在聲音的頻率頻譜中對頻率加權後取得的平均值就是“銳度”。而且,研究人員還使用了隨時間變化而變化的響度與銳度的峰值,以及根據情況表示響度和銳度隨時間變化的“尖銳狀態”的量。

小野測量用具公司除了採用“高級”這個形容詞來描述鎖門聲以外,還發現其與銳度的峰值有著強烈的負相關關係,而與銳度的尖銳狀態有著強烈的正相關關係[圖5(b)]。也就是說,為了展現出聲音的高級感,一方面要從整體上控制銳度,另一方面要確保只在鎖門的一瞬間發出一定程度上較高銳度的聲音。

(a) (b)

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圖5

圖5 對十一種鎖門時上鎖聲的評估

(a)用形容詞組對數種車型的聲音進行評估。如果聲音相同,就用物理量(聲音大小和頻率)進行測量,求出“響度”和“銳度”,(b)再對照形容詞的評估得出相關關係。然後,反過來控制響度和銳度,使其符合特定的形容詞,創造出聲音。

小野測量用具公司據此確立了儘可能控制較高頻率的聲音、使發出鎖門聲的時機一致的方針,並且提出了對策方案。

僅使用CAE軟件是不夠的

雖然小野測量用具公司提供用CAE軟件進行模擬的服務,但並不能完全靠模擬來計算出人聽到聲音時的感受。

對於降低聲音“嘈雜度”等只需要控制物理量的項目,除了通過模擬仿真以外,還有其他解決方案。石田康二表示:“對於降低3dB某音源的音壓等級這種問題,理論上講都能想出幾種對策方案。”因此,許多產品都被設定為極小的音壓等級。但因為從許多位置上產生了微小的聲音,所以即使控制住某一個音源,用戶也只會感到音質發生了改變,而不會感到音量在減小。原本想要降低音量,卻反而使聲音的品質下降,這種可能性是存在的。因此,怎樣才能控制音質十分重要。

除響度和銳度以外,由聲音的變化所產生的“搖晃感”“粗糙感”等基本感覺也可以通過物理量進行定量評估。但針對“豐富”“柔和”等複雜的感覺,如果想弄清楚聲音的物理量是如何關聯的,只能嘗試對聲音整體進行實驗。

Q:小野測量用具公司的“聲音”評估流程對你有哪些啟發?你認為還有哪些詞彙可以評估聲音?歡迎留言與大家分享。

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