查尔姆斯大学研究人员在最近发表的一项研究中,调查了人们对混合动力和电动汽车低速行驶时发出的三种常见警示信号(或称AVAS声学车辆警示系统)的定位能力。研究人员的测试表明,所有类型的信号定位难度均高于内燃机声音。其中一种信号,大多数受试者无法辨别声音方向或确定听到的是一辆、两辆还是多辆汽车同时发声。
"汽车制造商面临的要求涉及探测性或可检测性,而非声音方向定位或涉及车辆数量的判断。但设想一下超市停车场场景,很可能出现多辆配备相同AVAS信号的相似车型同时朝不同方向移动。"查尔姆斯大学建筑与土木工程系博士生Leon Müller解释道。
当前电动和混合动力车辆均符合国际标准的声学警示系统要求。在欧洲以及中国、日本等地区,车速低于20公里/小时的车辆必须发出由音调或噪音构成的警示信号,以便行人、骑行者等非机动车使用者识别。美国则要求车辆在时速30公里以下时发出警示信号。
"现行规范允许汽车制造商设计专属声效。这些警示信号通常在无背景噪音干扰的环境下测试,但真实交通环境中往往存在多种声源。"查尔姆斯大学建筑与土木工程系声学教授Wolfgang Kropp指出。
测试多种信号类型
实验在查尔姆斯大学隔音消声室内进行,召集约52名受试者。测试旨在模拟大型停车场等真实场景:受试者位于房间中央,胸部高度环绕排列24个扬声器。通过扬声器播放三种模拟车辆声效(对应单辆、两辆或多辆电动/混合动力车)及内燃机声音,其中包含双音信号、多音信号和纯噪声信号。受试者在约7.5米距离聆听混合城市停车场背景噪音的车辆警示信号后,需立即标记声源方向。当三辆车同时发出双音信号时定位难度最高——无人在10秒限时内成功定位全部双音信号。
需要新型信号设计
受试者能轻松定位内燃机声音。Müller表示这种声音由包含全频段的短脉冲构成,比单一固定频率音调更易被耳朵感知。人们对此类声音的敏锐感知可能也源于其熟悉度。
"作为声学研究者,我们当然欢迎电动汽车显著低于内燃机的噪音水平,但关键在于寻求平衡点。"Müller强调。
现有研究主要聚焦可检测性及所谓"检测距离",此前从未探讨多车同发相同信号的情形。研究人员认为亟需深入研究人们对电动汽车交通场景的反应机制。
"从交通安全角度,理想方案是开发兼具最佳探测性、定位性且不产生负面影响的信号——我们既往研究证实交通噪音确实存在负面影响。"Kropp阐明。
在后续研究中,团队已着手探究非道路使用者对AVAS信号的感知模式及其潜在影响。
研究背景
论文《多辆静止电动汽车的听觉定位研究》发表于《美国声学学会杂志》。
作者包括Leon Müller、Jens Forssén与Wolfgang Kropp,均供职于瑞典查尔姆斯理工大学建筑与土木工程系工程声学部门。
Story Source:
Materialsprovided byChalmers University of Technology.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Leon Müller, Jens Forssén, Wolfgang Kropp.Auditory localization of multiple stationary electric vehicles.The Journal of the Acoustical Society of America, 2025; 157 (3): 2029 DOI:10.1121/10.0036248
2025-06-20
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