تصميم الصوت من AVAS: لماذا تحتاج كل مركبة إلى هوية صوتية خاصة بها؟

1. من متطلبات السلامة إلى بيان العلامة التجارية
2. لماذا لا يعمل الصوت القياسي في جميع المركبات؟
3. المبادئ التي توجه تصميم نظام AVAS الجيد
4. اختيار التردد والتصميم النغمي
5. كيف أفضل يدعم تطوير AVAS
6. الخاتمة

من متطلبات السلامة إلى بيان العلامة التجارية
مع ازدياد استخدام السيارات الكهربائية والهجينة على الطرق العامة، أثار واضعو السياسات مخاوف جدية تتعلق بالسلامة. فبحسب مستوى ضجيج السيارة، تُصدر السيارات الكهربائية ضجيجًا أقل بكثير من سيارات الاحتراق الداخلي التقليدية عند السرعات المنخفضة، مما يُصعّب الرؤية على المشاة، وخاصة المكفوفين وضعاف البصر، قبل الاقتراب منها. وقد تبنّت العديد من الأسواق قانونًا إلزاميًا لأنظمة مساعدة السائق على الطريق (AVAS) لمعالجة هذه المشكلة.
الفكرة الأساسية بسيطة للغاية. عند السرعات المنخفضة (عادةً أقل من 20 كم/ساعة)، يجب أن تكون السيارة الكهربائية أو السيارة الهجينة أو الدراجة النارية الكهربائية مزودة بـ نظام التنبيه الصوتي للمركباتيجب أن يُنبه هذا النظام المشاة القريبين إلى وجوده، وإلى ما إذا كان يتحرك للأمام أو للخلف. حاليًا، تُطبق لوائح نظام التنبيه الصوتي والمرئي في أكبر الأسواق، مثل الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة والصين واليابان وكوريا الجنوبية. ويتعين على تجار التجزئة في هذه المناطق الامتثال لهذه اللوائح.
شهدت السنوات القليلة الماضية تغيرات كبيرة في توجهات قطاع صناعة الصوت تجاه تطبيق نظام تقييم الصوت التكيفي (AVAS). في البداية، كان يُنظر إلى هذا النظام على أنه مجرد إجراء شكلي للامتثال. كان المهندسون يختارون صوتًا أقل من الحد الأدنى لمستوى ضغط الصوت التنظيمي، ثم يحددون ما إذا كان يفي باللوائح ذات الصلة أم لا. لكن هذا النهج لم يعد فعالاً.
يدرك مصنّعو السيارات اليوم أن صوت السيارة أصبح عنصرًا أساسيًا في صورة علامتهم التجارية. لطالما كان صوت محرك الاحتراق الداخلي المميز دلالة واضحة على الأداء والإرث والشخصية لعقود. إلا أن هذه البصمة الصوتية لم تعد موجودة في السيارات الكهربائية. يوفر نظام AVAS فرصةً لتغيير ذلك إلى صوت مدروس بعناية، يعكس شخصية السيارة. وبناءً على ذلك، لم تكن الأهمية الاستراتيجية للعلامة التجارية الصوتية كعنصر أساسي في هوية العلامة التجارية أكبر من أي وقت مضى. يدرك مصنّعو السيارات بشكل متزايد أن صوت السيارة هو من أوائل التجارب التي يمر بها العملاء عند دخولهم السيارة وبدء قيادتها.
أدى هذا التغيير في التفكير إلى وضع توقعات كبيرة على تطوير أنظمة التعرف على المركبات الآلية (AVAS). إن ابتكار صوت "آمن" يلبي المتطلبات أمر سهل، لكن مهمة تطوير صوت متسق ومريح للسائق والركاب، ومتوافق مع الواقع، ويوفر تمييزًا موثوقًا للمشاة، تُعدّ مهمة هندسية أكثر تعقيدًا.

لماذا لا يعمل الصوت القياسي في مختلف المركبات؟
شكّلت تقنية AVAS إحدى أولى المفاهيم الخاطئة التي توحي بوجود حلٍّ واحدٍ شامل، حيث كان من المفترض أن يتمّ تصميم صوتٍ مُخصّصٍ لمجموعة منتجاتٍ مُحدّدةٍ ليناسب عددًا قليلًا من المركبات الصغيرة، ثمّ استخدامه في خطّ تجميعٍ نهائيٍّ واحد. وهذا في الواقع غير عمليٍّ لعدة أسبابٍ وجيهةٍ للغاية.
تختلف سيارة الدفع الرباعي الكهربائية الكبيرة عن سيارة المدينة الصغيرة المصممة للكفاءة والراحة. وتعمل سيارة السيدان التنفيذية الفاخرة في سياق مختلف. يجب أن يتناسب الصوت الصادر عن كل من هذه المركبات مع طبيعتها المادية وتوقعات سائقيها. فالصوت العميق والقوي يليق بسيارة الدفع الرباعي، بينما الصوت الخفيف والمحايد الذي يناسب سيارة صغيرة للتنقلات اليومية قد يُضعف مكانة سيارة السيدان الفاخرة. يجب أن يتوافق الصوت مع طبيعة المركبة، وليس فقط مع متطلبات اللوائح.
يلي ذلك التصميم المادي للمركبة. تختلف تصاميم الواجهة الأمامية لمنصات المركبات المختلفة، حيث يُسهم كل تصميم في نقل الصوت من المركبة، بما في ذلك حجم وشكل فتحة الشبكة الأمامية، وعمق التجويف الأمامي، وموضع وزاوية مكبر الصوت AVAS. تؤثر هذه الاختلافات الهيكلية على إشعاع الصوت، واستجابة التردد، والصوتيات العامة، وغيرها. لن تكون خصائص المركبة المطورة على منصة معينة هي نفسها إذا طُورت على منصة أخرى. تعتمد أنماط الانعكاسات والرنين والحيود على هندسة المركبة، لذا، إذا لم يتم تحسين صوتيات المركبة، فقد يختلف الصوت المقصود للمركبة اختلافًا كبيرًا عن الصوت الذي يسمعه المشاة.
ثالثًا، بيئة الضوضاء والاهتزاز والخشونة (NVH) للمركبة. تشير NVH إلى إشارات الضوضاء المحيطة الناتجة عن تشغيل هذه المركبات، والرياح، والمحرك الكهربائي، والاهتزازات الهيكلية. قد تُغطي هذه الأصوات جزئيًا إشارة نظام AVAS أو تُشوهها أثناء تشغيل المركبات فعليًا. قد يختفي صوت التحذير، الذي يُسمع بوضوح على طريق مُحدد، بشكل ملحوظ عند حدوث ذلك على طرق وعرة أو في ظروف مرورية. لهذا السبب، يتطلب تطوير نظام AVAS إجراءه في بيئات صوتية حقيقية، بدلًا من ظروف المختبر المُحسّنة. ولضمان اكتشاف موثوق للمشاة وأداء صوتي ثابت، يُعد التقييم الواقعي لأداء النظام في ظل ظروف تشغيل واقعية أمرًا بالغ الأهمية.

المبادئ التي توجه تصميم أنظمة المساعدة الصوتية الجيدة
يُعدّ رصد المشاة نقطة انطلاق أساسية لا تقبل المساومة. يجب أن يُصدر نظام رصد المشاة صوتًا مسموعًا يبرز وسط ضوضاء الخلفية في البيئات الحضرية النموذجية، بدءًا من أصوات الشوارع السكنية الهادئة ليلًا وصولًا إلى ضجيج التقاطعات خلال ساعات الذروة حيث تُطغى أصوات حركة المرور. كما يجب أن يكون الصوت مسموعًا للأشخاص ذوي السمع الطبيعي وضعاف السمع على حد سواء. علاوة على ذلك، يُعدّ الاتجاه العام عاملًا بالغ الأهمية، إذ يحتاج المشاة ليس فقط إلى سماع أو رؤية المركبة القادمة، بل أيضًا إلى القدرة على تحديد اتجاه اقترابها.
تُعدّ راحة السائق والركاب على حدّ سواء ذات أهمية بالغة، وغالبًا ما تُهمَل في غير محلّها. صحيحٌ أن مكبر صوت نظام المساعدة الصوتية المتقدمة (AVAS) مُوجّهٌ للخارج، إلا أن الصوت لا ينتقل في اتجاه واحد فقط، إذ يتسرب جزءٌ منه إلى داخل المقصورة. خلال رحلةٍ يوميةٍ اعتياديةٍ في المدينة، تتخللها مقاطعٌ متكررةٌ بسرعاتٍ منخفضة، يُسبّب صوت نظام المساعدة الصوتية المتقدمة المزعج أو غير المريح إجهادًا حقيقيًا للمستمع. يعتمد التصميم الصوتي الجيد على وضع مكبرات الصوت بشكلٍ مُوجّه، وتشكيل تجويف الصوت، ومعالجة الإشارة لزيادة الإشعاع الخارجي إلى أقصى حدّ، مع تقليل تسرب الصوت إلى داخل المقصورة.
الاستجابة الديناميكية هي ما يميز صوت الامتثال الثابت عن نظام AVAS المصمم جيدًا. فهو ديناميكي ولا يبقى على حاله، بل يتغير بسلاسة مع تغير سرعة المركبة، وتسارعها، وتباطئها. ينبغي أن تكون هناك اختلافات كافية في درجة الصوت وشدته ونبرته، بحيث يسهل على المستخدمين تحديد أنماط سلوك المركبة. فالحركات المفاجئة وغير المنتظمة قد تُعرّض سلامة المشاة للخطر. والهدف هو إنتاج تأثير صوتي ينقل حركة المركبة بشكل طبيعي وموثوق دون الحاجة إلى حركات كبيرة وملحوظة.

اختيار التردد والتصميم النغمي
ليست ترددات نظام تقييم الصوت الصوتي (AVAS) مجرد ترددات عادية. فمستوى ضغط الصوت الأدنى يُحدد عادةً ضمن إطار تنظيمي في نطاقات تردد معينة، تُقسّم بدورها إلى فترات قياس ثلث أوكتاف. وإلى جانب اللوائح، يجب مراعاة المبادئ النفسية الصوتية لضمان أن يكون الصوت مسموعًا ومستساغًا للأذن البشرية.
تساهم الترددات المنخفضة (من 160 هرتز إلى 400 هرتز) في الإحساس بالوجود المادي والوزن، إذ توحي بوجود شيء ملموس قريب. أما الترددات المتوسطة والعالية (من حوالي 500 هرتز إلى 2500 هرتز) فهي الأكثر حساسية ودقة في تحديد الاتجاه لدى الإنسان. تتميز هذه الترددات بالوضوح والقدرة على تحديد الموقع، مما يجعل الصوت سهل الاكتشاف والتوجيه. قد تكون النغمات النقية ضمن هذا النطاق فعالة في الاكتشاف، ولكنها قد تصبح مزعجة مع التعرض المتكرر. عادةً ما يجمع نظام الصوت التكيفي الصوتي المصمم جيدًا بين ملف توافقي منظم ومحتوى واسع النطاق لإنتاج صوت قابل للاكتشاف ومقبول مع مرور الوقت.
في نهاية المطاف، يُعدّ التصميم الصوتي عنصراً بالغ الأهمية في العلامة التجارية الصوتية. فالتردد الأساسي والبنية التوافقية عنصران أساسيان في تحديد طابع الصوت. عند هذه النقطة، تتحول إشارة نظام التنبيه الصوتي للمركبة (AVAS) من مجرد تحذير إلى جزء لا يتجزأ من صوت المركبة.

كيف تدعم BESTAR تطوير AVAS
أفضل تتمتع الشركة بتاريخ طويل من الخبرة في مجال الصوتيات الكهربائية، ولديها مجموعة واسعة من الخبرات في تصميم وتصنيع المكونات الصوتية وأنظمة مكبرات الصوت وحلول الصوت للسيارات. وتساعد هذه الخبرة الشركة على التعامل مع برامج تطوير أنظمة الصوت والصورة الصوتية (AVAS) الأكثر تعقيدًا في الوقت الحاضر.
تم تصميم أنظمة AVAS للاستخدام الخارجي للمركبات لتحمل قسوة بيئة المركبات الداخلية، بما في ذلك المتانة العالية ومقاومة درجات الحرارة والحماية من الرطوبة والغبار والصدمات الميكانيكية بأداء يقترب من أداء نظام السيارات. أفضللا يقتصر دور فريق الهندسة على توفير إمدادات الأجهزة فحسب، بل يقدم أيضًا محاكاة صوتية واختبار تحديد المواقع الصوتية لمكبرات الصوت، بالإضافة إلى ضبط معالجة الإشارات الصوتية (ضبط DSP) بعد مراعاة البنية المحددة للمركبات.

خاتمة
إذا صُممت أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (AVAS) بشكل صحيح، فإنها تتضمن ثلاثة عوامل أساسية: التنظيم، والصوتيات، والعلامة التجارية. يجب تحقيق التوازن بين هذه العناصر في نظام المركبة باستخدام بنية المركبة، وجوانب الضوضاء والاهتزازات، وتوقعات المستخدم المستهدف، ومكانة العلامة التجارية.
عند التعامل مع الحلول الصوتية، ينتج عن نفس نوع الحل نفس نوع تجربة المستخدم. نظام AVAS المصمم بشكل صحيح يرتقي بقاعدة إلزامية إلى تجربة قيادة ومشاة قيّمة. مع التصميم الدقيق، يمكن لنظام AVAS أن يتحول إلى أكثر من مجرد أداة تحذير، بل يمكن أن يصبح جزءًا من هوية المركبة.
أفضليستطيع فريقنا الهندسي تلبية الاحتياجات والمتطلبات الخاصة بكل مشروع، بما في ذلك تحسين أنظمة الصوت المتقدمة (AVAS) لمنصات المركبات الجديدة قيد التطوير أو الهياكل القائمة. زودونا بهيكل مركبتكم، والقيود الهيكلية، والمتطلبات التنظيمية، وسنعمل معكم على تصميم حل صوتي مثالي.