Создание звука и улучшение акустической экологии: THOR AVAS

Электромобили (ЭМ) привлекают внимание всего мира благодаря своим многочисленным преимуществам по сравнению с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания. Согласно данным, собранным Всемирным экономическим форумом и Statista, за последнее десятилетие мировые продажи электромобилей ежегодно увеличивались примерно на 30%. Экологичность электромобилей из-за отсутствия выбросов CO2 является одним из важных факторов, способствующих росту их популярности. Кроме того, электромобили приводятся в движение двигателями, которые производят минимальный шум или вибрацию или вообще не производят их, работая с максимальной эффективностью.

Однако, с другой стороны, низкий уровень шума привел к новым проблемам, связанным с системами акустического оповещения, особенно для обеспечения безопасности пешеходов, велосипедистов, животных и людей с ограниченными физическими возможностями. Европейский союз слепых (EBU) предпринял согласованные усилия, чтобы привлечь внимание к опасностям бесшумного транспорта, который может разогнаться с нуля до сотни миль в час менее чем за десять секунд. Это может представлять серьезную угрозу для слабовидящих. В свете растущих опасений законодательство ООН 138 требует, чтобы все электрические и гибридные автомобили, продаваемые в Европейском союзе, были оснащены акустической системой оповещения транспортных средств (AVAS), действующей с 1 июля 2021 года.

Каково решение?

В рамках своих обязательств по обеспечению общественной безопасности и соблюдению законодательства об электромобилях мы в THOR AVAS проводим свою деятельность в соответствии с действующим в настоящее время законодательством ООН 138, стремясь улучшить акустическую экологию городов с помощью синтетических, искусственных интеллектуальных акустических систем предупреждения транспортных средств. Такие решения, как THOR AVAS, THOR EV и THOR Classic, были разработаны с максимально возможным уровнем синхронизации. Основное внимание было уделено созданию предупреждающих звуков электромобилей путем преобразования широкого спектра шумов в гармоничные ноты и звуковые эффекты, которые являются многослойными и приятными для звучания.

Давайте подробно рассмотрим различные тщательно созданные слои, которые являются частью THOR AVAS, и лучше поймем, как работает каждый из них:

Слой моделирования двигателя

Уровень имитации двигателя содержит компоненты синтетических данных, которые генерируются с помощью осцилляторов для воссоздания реалистичных звуков двигателя в электромобилях AVAS. Высокие частоты удаляются из слоя с помощью фильтрации, оставляя после себя тонально заземленную основу. Благодаря этому процессу инженеры THOR AVAS могут наполнить звуки особой атмосферой и синхронизировать их со слоями дополнительного уведомления, оба из которых построены на тонической ноте. На всех целевых частотах результатом является чистый, динамически насыщенный звук, уникальный для каждого комплекта, без нежелательных звуковых искажений.

Дополнительные уровни предупреждений

Дополнительные предупреждающие слои, созданные THOR AVAS, состоят из мелодических последовательностей, которые либо основаны на синтезированных сэмплах щипковых инструментов, либо на обработанных сэмплах колокольчиков и интегрированы в электрические скутеры AVAS и электрические мопеды AVAS. Эти звуковые слои AVAS включены в звуковой пакет AVAS и могут использоваться на скорости 10 километров в час (примерно 6 миль в час). Они продолжают набирать интенсивность и громкость до скорости 40 километров в час (приблизительно 24 мили в час), где характер объявления достигает пика, достигая максимального диапазона динамики AVAS. Для определения тоники используется нота Sol (G) третьей октавы, резонирующая на частоте примерно 1600 (1568) Гц. В результате короткой длительности семплов и относительно быстрой «атаки» этих инструментов, они хорошо слышны, не звучат резко или навязчиво для человеческого уха, а также не оказывают пагубного влияния на общую динамику AVAS.

Уровень ускорения/торможения автомобиля

Дополнительные слои немузыкального характера, составляющие слой разгона/торможения автомобиля, привлекают дополнительное внимание к моменту разгона автомобиля. Кроме того, он обеспечивает «обратную связь» с водителем относительно времени ускорения. Аудиоданные AVAS, собранные для этого слоя, взяты из обширной звуковой палитры, начиная от основных звуков небольших двигателей и заканчивая движением крупных промышленных турбин, в зависимости от желаемого уровня интенсивности. Пешехода может насторожить звук нарастающего гула, взятый из механики турбины, или свист, которые сразу же ассоциируются со звуком разгоняющегося двигателя. Во время ускорения слои, спроектированные по запатентованной технологии THOR AVAS, воссоздают приятный, гармоничный и заметный саундтрек AVAS, подходящий для электрокаров. По мере того, как автомобиль движется, ускоряется, замедляется, трогается с места и останавливается, решение может точно воспроизвести дискретизированный звук в режиме реального времени, синхронизируя его с движениями.

Безопасность электромобилей и важность акустической экологии

В ответ на растущую озабоченность по поводу окружающей среды правительства и автопроизводители во всем мире начинают исследовать жизнеспособность электромобилей как экологически безопасного варианта транспорта. Все согласны с тем, что они могут значительно улучшить качество воздуха и резко сократить шумовое загрязнение. Звучит драматично, но это так и есть!

Страны во всем мире начали модернизировать свою правовую базу и внедрять системы AVAS, чтобы сократить количество аварий, вызванных низким уровнем шума электромобилей. Большинство систем AVAS, которые в настоящее время наводняют рынок, издают резкий писк или звуковые сигналы для предупреждения пешеходов. Это противоречит современным представлениям об акустической экологии городов будущего и стандартам систем безопасности пешеходов. Принимая во внимание Регламент ООН 138, акустическую экологию современных больших и малых городов, а также разнообразную среду, от оживленных городских центров до мирных жилых кварталов, скоростных автомагистралей и извилистых проселочных дорог, компания THOR AVAS предложила различные решения, которые составлены и обработаны для воспроизведения красивых и акустически приемлемых саундтреков AVAS для электромобилей.

В основе THOR AVAS системы лежит программное обеспечение, которое в свою очередь также делится на несколько компонентов: звуковой движок, который воспроизводит звуки в зависимости от входных параметров – громкости, характеристик транспортного средства, скорости, положение ручки/педали газа или тормоза и данных геолокации, полученных от устройства телематики. В ПО также входит - библиотека портирования, звуковые профили и API протокол для взаимодействия с софтом. 

Электронный модуль подключения представляет из себя схему компонентов, он хранит в своей памяти софт, может обладать Bluetooth интерфейсом для управления через приложение, доступное для мобильных устройств iOS и Android. Электронный модуль подключается к бортовому питанию и шине данных (CAN, UART, RS285 or RS482), при наличии устройства телематики также может быть подключен к нему или через штатную кнопку управления. 

Создание звука и улучшение акустической экологии: THOR AVAS

Библиотека звуков – наша гордость, самое большое количество звуков, в основном сложных и записанных с реальных автомобилей по запатентованной технологии. Библиотека постоянно пополняются новыми трэками - как звуками, направленными на безопасность, так и развлекательными (например, звук вагончика с мороженным или звук “jingle bells”). Звуки, направленные на решение целей AVAS созданы с учетом внутренних требований компании – не засорять уже шумный город и работать на минимальной громкости в тех частотах, которые свободны в городской среде и протестированы как в специальных заглушенных камерах, так и в натурных условиях. 

Обладая более чем пятилетним опытом разработки акустических систем оповещения для электромобилей, которые прошли обширные испытания AVAS в безэховой камере, инженеры THOR тратят много времени на изменение и синхронизацию звуков из различных шумовых сред, раскладывая их на ноты и, в конечном итоге, создавая музыкальный саундтрек AVAS для электромобилей будущего.

Статья написана Шарлоном Мускато

Похожие новости

Саунд дизайн электротранспорта. <br>Как создаются звуки AVAS?
Саунд дизайн электротранспорта. Как создаются звуки AVAS?
Саунд дизайн - это творческая профессия. Наш гуру звука много лет работал на студии звукозаписи и в индустрии разработки игр (геймдев).
Что такое АВАС, ТОР АВАС?
Что такое АВАС, ТОР АВАС?
EV (электромобили) питаются исключительно или в значительной степени от электричества от аккумуляторов, в отличие от традиционных автомобилей, работающих на бензине
Громко - не значит хорошо
Громко - не значит хорошо
Кого из нас не раздражает, когда мимо проносится самокатчик на огромной скорости, да еще и к нему прикреплена колонка, из которой в прямом смысле орет музыка, которая явно нравится только одному слушателю.
Законы для средств индивидуальной мобильности (СИМ)
Законы для средств индивидуальной мобильности (СИМ)
Термин «легкий электромобиль» (LEV) охватывает широкий спектр электромобилей, максимальная скорость которых обычно ниже 25 км / ч (15 миль в час).
Система AVAS улучшает заметность электроскутера
Система AVAS улучшает заметность электроскутера
Смотрел в телефон - не увидел самокат = спровоцировал ДТП. На самом деле человек просто не слышал приближающийся скутер.
Инновационные выходные вместе с THOR AVAS
Инновационные выходные вместе с THOR AVAS
27-28 августа 2022 года на территории Центра технических видов спорта «Москва» в рамках фестиваля инженерно-технического творчества «МосАвтоФест» - состоялась выставка «Территория инноваций».
Смотрите еще