Active Sound Design : Abwägung zwischen Gestaltungsfreiheit und Ressourcenanforderung = Active Sound Design : trade-off between freedom of design and required resources

Abstract

Active Sound Design (ASD) is on the way to become a standard task of every vehicle development program. It is a mandatory feature as Advanced Vehicle Alert System (AVAS) in every electric vehicle. For interior vehicle noise it evolves into a regular complement of passive acoustic measures. For a vehicle with internal combustion engine (ICE) the optimization of the order-based characteristics is in the focus when active sound is chosen to enhance the vehicle sound. For electric vehicles in contrast the design space is unlimited, as customers have not yet developed a distinct expectation. They have wishes from imitation of a typical ICE sound up to science fiction like sounds. It is an advantage of ASD that car manufacturers can offer multiple sound concepts, as standard offer to switch according to the mood or even as a paid add-on experience. There are multiple methods to create active sound in a vehicle, like order-based synthesis, replay of sound samples with adapted pitch, frequency modulated synthesis as in music synthesizers, granular synthesis and as addition the shepard tone. They can be implemented individually or in combination to achieve a fuller sound. Their choice determines the effort and tools needed for the sound design development as well as the resource requirements to the infotainment system (head unit) of the series vehicle. While active sound becomes a standard feature even in high volume vehicle series, weighting of the trade-offs becomes increasingly important to achieve a good balance between customer satisfaction and profitability. This paper discusses advantages and disadvantages of the methods regarding effort and resource requirement. It adds a overview on the complete process from first sound design to development stages that are integrated with classical NVH and sound quality work. Finally fast and efficient implementation into the head unit of the series vehicle is considered.

Active Sound Design gehört mehr und mehr zum Standardumfang jeder Fahrzeugentwicklung. Als Fußgängerwarngeräusch (AVAS) in Elektrofahrzeugen ist es Pflicht, für das Innengeräusch etabliert es sich als selbstverständliche Ergänzung neben passiven akustischen Maßnahmen. Bei Fahrzeug mit Verbrennungsmotor steht die Optimierung der vorhandenen Charakteristik aus Ordnungen im Vordergrund, wenn Active Sound den Motorsound unterstützen soll. Der Gestaltungsspielraum bei Elektrofahrzeugen ist dagegen grenzenlos, da Kunden noch keine ausgeprägte Erwartung haben und wenn, dann findet man Wünsche vom Nachahmen des bekannten Verbrenners bis zum Science-Fiction- Sound. Gut, dass man den Kunden mit Active Sound mehrere Klangkonzepte anbieten kann, serienmäßig zum Umschalten oder sogar als kostenpflichtiges Add-On. Es gibt verschiedene Methoden zur Erzeugung des Active Sounds im Fahrzeug, wie die ordnungsbasierte Synthese, Wiedergabe von Sound Samples mit Anpassung der Tonhöhe, frequenzmodulierte Synthese wie in Synthesizern, granulare Synthese und als Ergänzung den Shepard Ton. Einzeln oder für eine gute Klangfülle kombiniert, entscheiden die Methoden über den Aufwand und die Werkzeuge in der Active Sound Entwicklung, ebenso wie über die Ressourcenanforderungen im Infotainment-System (Head Unit) im Serienfahrzeug. Mit der immer selbstverständlicheren Nutzung von Active Sound in Großserien und preiswerteren Fahrzeugklassen, wird die Abwägung von Vor- und Nachteilen immer wichtiger für eine gute Balance zwischen Kundenzufriedenheit und Wirtschaftlichkeit. Dieser Vortrag erläutert die Methoden mit ihren Vor- und Nachteilen bezüglich Aufwands und Ressourcenanforderungen, illustriert mit Soundbeispielen. Dabei wird der ganze Prozess von erstem Sound Design, über die Entwicklung integriert mit klassischer NVH- und Sound Quality Arbeit, bis hin zur schnellen und effizienten Implementierung in die Head Unit des Serienfahrzeuges betrachtet.